Antenas por carlos crespo

Radiación y Radiocomunicación

Tema

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Fundamentos de antenas

Carlos Crespo Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones ccrespo@us.es

17/03/2006

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Radiación y Radiocomunicación

Antenas
1. Introducción
• Ecuación de Helmholtz

2. Radiación de un elemento de corriente

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Ecuaciones de MaxwellAntena: dispositivo conductor que emite (recibe) potencia electromagnética de forma eficiente

• El campo eléctrico surge al variar el campo magnético • El campo magnético surge al variar el campo eléctrico o si hay corriente • El campo eléctrico se origina en las cargas eléctricas • No existe el monopolo magnético • La corriente surge al moverse las cargas

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Ecuaciones de Maxwell 2

Ecuación de ondas de Helmholtz

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Elemento de corriente1
Jz dl dS = I dl

dS

dl

Jz

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Elemento de corriente 2

A = µ 0 Idl

exp(− jk 0r ) az 4πr

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Elemento de corriente 3

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7Conclusión

La sabiduría me persigue ... ... pero yo soy más rápido.
Estudiante anónimo

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Radiación y Radiocomunicación
3.
• • • •

Parámetros de una antena
Patrón de radiación Ganancia directiva, directividad y ganancia de una antena Resistencia de radiación Ancho del haz de una antena

4.
• • •

Otros dipolos lineales. El dipolo de λ/2Dipolo corto real Dipolo de λ/2 Dipolo de longitud arbitraria

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Ganancia directiva:

Directividad:

D 0 = D (θ , φ ) max

Ganancia de una antena:

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Patrón de radiación 1
Patrón de radiación

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Patrón de radiación 217/03/2006

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Antenas lineales

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Dipolo lineal de λ/2

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Patrón de radiación del dipolo de λ/2

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Dipolo de longitud arbitraria

a: radio del elemento en longitudes de onda.
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Patrones de dipolos delongitud arbitraria

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Conclusión

Si se sigue con el ojo por ojo, el mundo terminará ciego.
Mahatma Gandhi

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Radiación y Radiocomunicación
5.
• • • • •

Antenas en recepción
Igualdad de los patrones direccionales Igualdad de las impedancias Igualdad de las longitudes efectivas Polarización Áreaefectiva

6.
• •

Impedancia de una antena
Circuito equivalente de una antena La antena como línea de transmisión

7.
•

Arrays lineales
Multiplicación de patrones

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Antenas en recepción

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Igualdad de patrones en transmisión y recepción
Generador ideal de corriente

Voltímetro idealGenerador ideal de corriente Voltímetro ideal

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Igualdad de impedancias en transmisión y recepción

Z 22 =

V2 I2

→

Z 22 = Z a

V 2 = Z 21I 1 + Z a I 2

Las impedancias de la antena como elemento radiante y como elemento receptor son iguales

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Igualdad de las longitudes efectivas
Longitud efectivaen transmisión:

Longitud efectiva en recepción:

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Polarización

E H

Antena Polarizada verticalmente

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Área efectiva

Para un elemento de corriente:

Generalizando:

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Impedancia de una antena
R(ω) L C

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