Comunicaciones

UNIVERSIDAD DE NARIÑO
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA

DISEÑO DE ANTENA YAGY-UDA
COMUNICACIONES II
William Quistial: 25159214
Félix Tepud, 25159228


OBJETIVO GENERAL
Complementar los conocimientos teóricos adquiridos en clases, respecto a la unidad temática de antenas mediante el diseño de una antena yagi-uda con unas especificaciones dadas.
OBJETIVO ESPECIFICO

Sepropone diseñar una antena emisora Yagi- uda de 5 elementos para sintonizar en wi-fi que trabaja en una frecuencia de 2.45 Ghz .
I MARCO TEÓRICO
Introducción e historia

La antena conocida como Yagi-Uda, resulta un dispositivo radiante muy útil en un amplio rango del espectro. Así, se utiliza en HF (3 – 30MHz), VHF (30 – 300MHz), y en UHF (300 – 3000MHz). Dicha antena consiste en undeterminado número de dipolos. Uno de dichos dipolos es directamente alimentado por una línea de transmisión, mientas que los otros actúan como radiadores parásitos cuyas corrientes son inducidas por acoplamientos mutuos. El elemento alimentado más común en las antenas Yagi-Uda, es el dipolo plegado. Dicha antena es diseñada para trabajar únicamente como un array endfire. Esta característica se consiguedisponiendo los elementos parásitos en la dirección del haz principal, actuando como elementos directores, mientras que los elementos de la parte opuesta de la antena (trasera), lo hacen como reflectores.

Las características de radiación que son de interés en una antena Yagi-Uda son principalmente:
- Ganancia.

- Impedancia de entrada.

- Ancho de banda.

- Relación delante atrás (F/B).- Relación lóbulo principal a secundario.

Las dimensiones de los directores y reflectores, así como sus correspondientes espaciados, determinan las características óptimas de la antena. Los diseños óptimos se han conseguido de forma experimental tambien debido a los avances en tecnología informática, se han desarrollado técnicas numéricas, que han sido utilizadas para inferir las dimensionesde la antena para conseguir un comportamiento óptimo. Normalmente,
esta antena presenta una baja impedancia de entrada, así como un ancho de banda relativamente bajo (cerca de un 2%). Así, mejoras en estos parámetros son posibles siempre a costa de empeorar otros, como la ganancia, etc. Por lo que en la práctica, se trata de llegar a un compromiso que dependerá de las especificacionesrequeridas. Se pueden conseguir valores de unos 15dB para la relación F/B, pero una vez más, se vería perjudicada otra característica de la antena. En cuanto a los lóbulos secundarios, para un diseño óptimo, se ha comprobado experimentalmente que se sitúan a -5.23dB o menos con respecto al lóbulo principal. A la hora de diseñar una antena Yagi-Uda, deberemos prestar atención, principalmente, a treselementos para conseguir las características deseadas: La relación reflector-alimentador, el alimentador y los elementos parásitos.

Tensión y corriente

Siendo una evolución del dipolo, el punto medio del elemento conductor es un nodo de tensión y un vientre de corriente. Los reflectores y directores, pese a no estar directamente alimentados, también tienen tensiones y corrientes.

Diagrama deemisión
La antena Yagi puede concebirse como una evolución del dipolo, donde los reflectores reducen la emisión hacia atrás, y donde los directores concentran la emisión hacia adelante.
Dependiendo entre otras cosas de la cantidad de elementos directores, y de la longitud de la antena (boom, en inglés), es posible llegar a ganancias máximas de por ejemplo 15 dB, lo que equivale a multiplicar laseñal por 32.
Como la antena Yagi no crea energía, cuanta más ganancia en una dirección, más estrecho será el haz. Para medir esa apertura, la definimos como el ángulo respecto del eje de la Yagi donde la ganancia cae a la mitad, es decir, pierde 3 dB respecto del eje central.
Sumamente importante en las antenas Yagi, cuyo objetivo es el de ser direccional, es el coeficiente de ganancia en las...