Comunicacion

CURSO DE ANTENAS

Introducción

Importancia
El descubrimiento de las ondas de radio eliminó la necesidad de tener un medio físico entre Tx y Rx. Conociendo las propiedades de las ondas OEM (electromagnéticas) su propagación, generación y absorción ha sido posible lograr avances en telecomunicaciones. La información viaja por el aire o por el vacío comunicando a las personas, así se puedellegar a lugares remotos. ¿Las ondas afectan al ser humano? Siglo XXI: El Siglo de las comunicaciones inalámbricas
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Cronología
Primeras teorías James Clerk Maxwell (1854) “Deberian existir ondas intermedias entre las que se oyen y las que se ven” Grandes analogías entre los fenómenos electromagnéticos y ópticos. Experimentos deHertz (1888): comprueba, genera y mide las Ondas electromagnéticas (OEM) o hertzianas.

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Propagación

Cronología
Inicio de aplicaciones Morse G. Marconi (1901) Radiotelegrafia (Telegrafía Inalámbrica) Primera comunicación transatlántica 1901 En 1906 se inicio la radiodifusión en EE.UU 1927 se creo el CCIR Comité Consultivo Internacional deRadio Antenas de hilo hasta UHF Antenas reflectoras y de bocina, Arrays de ranuras. Desarrollo de reflectores y arrays adaptativos Comunicaciones móviles y personales Antenas de tecnología impresas, antenas activas. Miniaturización e integración de elementos
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Aplicaciones
Radiocomunicaciones Comunicaciones Fijas y MóvilesRadiodifusión (AM, FM, TV) Satélites, Radar Radioastronomía

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Tipos de Antenas
Yaguis

Dipolos y espiras Cilíndricas

Bocinas
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Tipos de Antenas

Antenas Impresas Reflectores Agrupaciones Log periódicas Lentes

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Fundamentos
Ecuaciones de Maxwell Integrales triples Calculo Vectorial Ecuaciones Diferenciales Ley de Faraday Ley de Ampere Ley de Gauss RADIODIFUSION Agrupación de antenas

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Ecuaciones de Maxwell
Diferencial Caso general Espacio libre Ley de Ampere
r r r ∂D ∇× H = J + ∂t r r ∂D ∇× H = ∂t
r rr ∇× H = J + (σ + jωε ) E

Ley de Faraday
r r ∂B ∇× E = − ∂t r r ∂B ∇× E = − ∂t
r r ∇× E = − jωµH

Ley de Gauss
r ∇⋅ D = ρ

Ley de Gauss

r ∇⋅ B = 0 r ∇⋅ B = 0
En el espacio libre las corrientes y las cargas son cero Ecuaciones se simplifican con notación fasorial, las derivadas respecto a t se transforman en productos por jw

r ∇⋅ D = 0

Armónica

r ∇⋅ D = ρ r ∇⋅ D = ρ

r ∇⋅B = 0

Estacionario

r r ∇× H = J

r ∇× E = 0

r ∇⋅ B = 0 Sin variación temporal es

electrostática y magnetostatica

r E r H r D

Campo eléctrico Intensidad del campo magnético Desplazamiento del campo eléctrico

Voltios/m Amperios/m Culombios/m2

r B
r J

Flujo del campo magnético Densidad de corriente Densidad de carga

Weber/m2=tesla Amperios/m2 Culombios/m3

ρ

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Radiación
Radiación es la generación y transporte de ondas electromagnéticas a regiones alejadas a través del vacío o de un medio material, sin necesidad de transporte físico. (radiación luminosa = luz, acústica = sonido, térmica = calor) Las Ondas de Radiocomunicaciones son producto de la radiación electromagnética no ionizante.La Radiación Electromagnética tiene doble naturaleza: Comportamiento como Ondas (criterio en Radiofrecuencias) Comportamiento como partículas (fotones). Pueden ser generados de diversas formas pero todas coinciden en el movimiento de cargas eléctricas.
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Radiación
Según las leyes de electromagnetismo (ecuaciones de Maxwell), una...