Diseño e Implementación De Una Antena Quasi-Yagi Microstrip a 2.4.Ghz
Páginas: 5 (1039 palabras)
Publicado: 17 de abril de 2012
Telecomunicaciones II
2010-III
Diseño e Implementación de una Antena Quasi-Yagi Microstrip a 2.4.GHz
Ronald Danilo Farfán cod.20032005052, Edison Guerrero 20042005036, Sergio Alejandro Fagua 20032005049, Oscar Rodríguez 20042005090
Universidad Distrital Francisco José De Caldas/Facultad de Ingeniería Electrónica
I. RESUMEN
Por medio de este laboratorio se hará un diseño eimplementación de una antena Quasy-Yagi. Primero se realizará la simulación en Microwave, para obtener los valores que se requieren.
II. OBJETIVOS
• Obtener resultados simulados de una antena Quasi-Yagi para así compararlos la respuesta que se esperaría de una antena de este tipo.
• Comparar los datos obtenidos con los resultados obtenidos de forma práctica.
III. MARCO TEORICO
En este trabajo sepresenta la estructura de la antena Quasi-Yagi. Tanto la adaptación como la directividad que proporciona este tipo de antenas dependen de la forma y disposición de los elementos directores.
Mediante una modificación en la estructura de los directores se logra una elevada directividad combinada con un buen ancho de banda.
Fig 1. Layout de la antena Quasi-Yagi propuesta. A la derecha semuestra un zoom de los dipolos impresos que conforman el array Quasi-Yagi.
En esta modificación hay que distinguir entre dos tipos de directores: los completos y los truncados (aquellos a los cuales se les ha practicado un corte en su zona central).
Los directores completos se caracterizan por presentar una longitud superior a la que tenían los del modelo “clásico” de antena Quasi-Yagi,gracias a esta modificación se incrementa notablemente la directividad pero se produce una variación en el valor de la impedancia de entrada que presenta la antena, lo cual desemboca en una indeseada desadaptación de la antena.
Los directores truncados tienen como objetivo compensar la variación en la impedancia sufrida al alargar los directores completos. La relación que se usa es de tresdirectores truncados para compensar cada director completo. El primer grupo de tres directores truncados (que se encuentran encima del dipolo activo) se usa para compensar el primer director completo, el segundo grupo, se usa para adaptar el segundo director completo.
IV. PROCEDIMIENTO Y DESARROLLO
La implementación de la antena se realiza entonces en sustrato FR4 cuya constante dieléctrica es4.3 y la altura es de 1.6mm. Las dimensiones de cada longitud de la antena son las siguientes:
L0=32.5mm, L1=16.4mm, L2=8.15mm, L3=25.44mm, L4=8.5mm, L5=8.15mm, L6=60.55mm, L7=37.95mm, L8=34.155mm, L9=24mm, L10=11.5mm, L11=2.2mm, L12=2.4mm, L13=L14=0.5mm, W1=W3=W4=Wdri=Wdir=3.2mm, Wdir2=1.6mm, W2=6.4mm, S=1.6mm, W6=1.6mm, W5=3.2mm
En términos eléctricos, la longitud óptima, utilizando FR4, delprimer director estará próxima a 0.55λg mientras que la del segundo director será algo menor, alrededor de 0.5 λg (donde λg es la longitud de onda guiada por la microtira conductora). La ubicación óptima del primer director se encuentra a una distancia de 0.4 λg aproximadamente del dipolo activo, mientras que el segundo director está a una distancia de 0.23 λg aproximadamente del primer directorcompleto. Estos directores tienen las siguientes características:
Se tienen un par de directores truncados (cada grupo compuesto por tres directores truncados).
El conseguir una buena relación entre adaptación y directividad pasa por una combinación apropiada de los cuatro parámetros de diseño de la Fig. 2.
Se puede comprobar como la longitud que proporciona la mejor relacióndirectividad-adaptación es para el primer grupo de directores truncados coincide con la longitud del dipolo, sin embargo, para el segundo grupo esta longitud es igual a la del primer director completo.
En cuanto al ancho de pista, por simulación se pudo comprobar cómo a partir de grosores iguales o superiores a la mitad del grosor del dipolo los resultados apenas varían. Primando la limitación de...
2010-III
Diseño e Implementación de una Antena Quasi-Yagi Microstrip a 2.4.GHz
Ronald Danilo Farfán cod.20032005052, Edison Guerrero 20042005036, Sergio Alejandro Fagua 20032005049, Oscar Rodríguez 20042005090
Universidad Distrital Francisco José De Caldas/Facultad de Ingeniería Electrónica
I. RESUMEN
Por medio de este laboratorio se hará un diseño eimplementación de una antena Quasy-Yagi. Primero se realizará la simulación en Microwave, para obtener los valores que se requieren.
II. OBJETIVOS
• Obtener resultados simulados de una antena Quasi-Yagi para así compararlos la respuesta que se esperaría de una antena de este tipo.
• Comparar los datos obtenidos con los resultados obtenidos de forma práctica.
III. MARCO TEORICO
En este trabajo sepresenta la estructura de la antena Quasi-Yagi. Tanto la adaptación como la directividad que proporciona este tipo de antenas dependen de la forma y disposición de los elementos directores.
Mediante una modificación en la estructura de los directores se logra una elevada directividad combinada con un buen ancho de banda.
Fig 1. Layout de la antena Quasi-Yagi propuesta. A la derecha semuestra un zoom de los dipolos impresos que conforman el array Quasi-Yagi.
En esta modificación hay que distinguir entre dos tipos de directores: los completos y los truncados (aquellos a los cuales se les ha practicado un corte en su zona central).
Los directores completos se caracterizan por presentar una longitud superior a la que tenían los del modelo “clásico” de antena Quasi-Yagi,gracias a esta modificación se incrementa notablemente la directividad pero se produce una variación en el valor de la impedancia de entrada que presenta la antena, lo cual desemboca en una indeseada desadaptación de la antena.
Los directores truncados tienen como objetivo compensar la variación en la impedancia sufrida al alargar los directores completos. La relación que se usa es de tresdirectores truncados para compensar cada director completo. El primer grupo de tres directores truncados (que se encuentran encima del dipolo activo) se usa para compensar el primer director completo, el segundo grupo, se usa para adaptar el segundo director completo.
IV. PROCEDIMIENTO Y DESARROLLO
La implementación de la antena se realiza entonces en sustrato FR4 cuya constante dieléctrica es4.3 y la altura es de 1.6mm. Las dimensiones de cada longitud de la antena son las siguientes:
L0=32.5mm, L1=16.4mm, L2=8.15mm, L3=25.44mm, L4=8.5mm, L5=8.15mm, L6=60.55mm, L7=37.95mm, L8=34.155mm, L9=24mm, L10=11.5mm, L11=2.2mm, L12=2.4mm, L13=L14=0.5mm, W1=W3=W4=Wdri=Wdir=3.2mm, Wdir2=1.6mm, W2=6.4mm, S=1.6mm, W6=1.6mm, W5=3.2mm
En términos eléctricos, la longitud óptima, utilizando FR4, delprimer director estará próxima a 0.55λg mientras que la del segundo director será algo menor, alrededor de 0.5 λg (donde λg es la longitud de onda guiada por la microtira conductora). La ubicación óptima del primer director se encuentra a una distancia de 0.4 λg aproximadamente del dipolo activo, mientras que el segundo director está a una distancia de 0.23 λg aproximadamente del primer directorcompleto. Estos directores tienen las siguientes características:
Se tienen un par de directores truncados (cada grupo compuesto por tres directores truncados).
El conseguir una buena relación entre adaptación y directividad pasa por una combinación apropiada de los cuatro parámetros de diseño de la Fig. 2.
Se puede comprobar como la longitud que proporciona la mejor relacióndirectividad-adaptación es para el primer grupo de directores truncados coincide con la longitud del dipolo, sin embargo, para el segundo grupo esta longitud es igual a la del primer director completo.
En cuanto al ancho de pista, por simulación se pudo comprobar cómo a partir de grosores iguales o superiores a la mitad del grosor del dipolo los resultados apenas varían. Primando la limitación de...
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