antenas
Páginas: 10 (2331 palabras)
Publicado: 3 de febrero de 2014
ANTENAS
1
Agrupaciones de antenas
Un array es una antena compuesta por un número de radiadores
idénticos ordenados regularmente y alimentados para obtener un
diagrama de radiación predefinido.
z
y
Hay diferentes tipos de arrays. Los arrays lineales tienen los
elementos dispuestos sobre una línea. Los arrays planos son
agrupaciones bidimensionales cuyos elementos están sobre unplano.
Los arrays conformados tienen las antenas sobre una superficie
curva, como por ejemplo el fuselaje de un avión.
Los arrays tienen la ventaja de que se puede controlar la amplitud de
las corrientes y la fase de cada elemento, modificando la forma del
diagrama de radiación. Además se puede conseguir que los
parámetros de antena dependan de la señal recibida a través de
circuitosasociados a los elementos radiantes, como en el caso de las
agrupaciones adaptativas.
Factor de array
El factor de array es el diagrama de radiación de una agrupación de
elementos isotrópicos.
Cuando los diagramas de radiación de cada elemento del array son
iguales y los elementos están orientados en la misma dirección del
espacio, el diagrama de radiación de la agrupación se puede obtener
comoel producto del factor de array por el diagrama de radiación
del elemento.
© Miguel Ferrando, Alejandro Valero. Dep. Comunicaciones. Universidad Politécnica de Valencia
ANTENAS
2
Interferencia de ondas
El array más simple es el de dos radiadores iguales, alimentados con
la misma amplitud y la misma fase.
Ambos radiadores producen ondas esféricas que se sumarán de
formaconstructiva en determinadas direcciones, y se producirá
cancelación en otras.
La amplitud total de la onda será proporcional a
e − jkR e − jkR
+
R1
R2
1
2
En el caso de que estemos suficientemente lejos de las fuentes, y
suponiendo que el primer radiador se encuentra en el origen de
coordenadas, la diferencia de caminos recorrida por ambas ondas
será.
R1 − R2 = d cos θ
Se podrá escribirla amplitud total de la señal como el producto de
una onda esférica por un factor de interferencia.
e − jkr
1 + e jkd cosθ
4π r
(
)
Se producirá interferencia constructiva cuando la diferencia de
caminos sea un múltiplo entero de longitudes de onda, siendo la
amplitud de la señal el doble.
Cuando la diferencia de fase sea un múltiplo impar de p, la
interferencia será destructiva.Si la separación entre los dos
radiadores es cero, no existirá
ningún tipo de desfase, por lo que
la señal se radiará isotrópicamente
en todas las direcciones del
espacio.
90
120
60
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180
30
z
210
330
240
300
270
θ
© Miguel Ferrando, Alejandro Valero. Dep. Comunicaciones. Universidad Politécnica de Valencia
0
ANTENAS
3Si los dos elementos están separados una semilongitud de onda, se
producirá un máximo en la dirección perpendicular a la recta que
une sus posiciones, obteniendo un nulo de radiación en la dirección
de dicho eje, ya que las señales se sumarán en oposición de fase.
suma
90
120
60
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180
30
z
210
z
0
cancelación
330
240
300
270
θSi la separación entre los dos radiadores es de una longitud de onda
se producirán máximos de radiación en las direcciones del eje y
perpendiculares a él, produciéndose cancelación para un ángulo en
el que ambas señales esté en oposición de fase, lo que sucede para la
dirección que forma un ángulo de 60° con el eje de la agrupación.
90
120
60
suma
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180cancelación
30
z
0
z
210
330
240
suma
300
270
θ
Cuando la diferencia de fases es de -p/2 y la separación es l/4, las
ondas se suman en la dirección del eje z en fase, y en –z en oposición
de fase.
90
120
60
cancelación
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180
30
z
0
z
suma
210
330
240
300
270
θ
© Miguel Ferrando, Alejandro...
1
Agrupaciones de antenas
Un array es una antena compuesta por un número de radiadores
idénticos ordenados regularmente y alimentados para obtener un
diagrama de radiación predefinido.
z
y
Hay diferentes tipos de arrays. Los arrays lineales tienen los
elementos dispuestos sobre una línea. Los arrays planos son
agrupaciones bidimensionales cuyos elementos están sobre unplano.
Los arrays conformados tienen las antenas sobre una superficie
curva, como por ejemplo el fuselaje de un avión.
Los arrays tienen la ventaja de que se puede controlar la amplitud de
las corrientes y la fase de cada elemento, modificando la forma del
diagrama de radiación. Además se puede conseguir que los
parámetros de antena dependan de la señal recibida a través de
circuitosasociados a los elementos radiantes, como en el caso de las
agrupaciones adaptativas.
Factor de array
El factor de array es el diagrama de radiación de una agrupación de
elementos isotrópicos.
Cuando los diagramas de radiación de cada elemento del array son
iguales y los elementos están orientados en la misma dirección del
espacio, el diagrama de radiación de la agrupación se puede obtener
comoel producto del factor de array por el diagrama de radiación
del elemento.
© Miguel Ferrando, Alejandro Valero. Dep. Comunicaciones. Universidad Politécnica de Valencia
ANTENAS
2
Interferencia de ondas
El array más simple es el de dos radiadores iguales, alimentados con
la misma amplitud y la misma fase.
Ambos radiadores producen ondas esféricas que se sumarán de
formaconstructiva en determinadas direcciones, y se producirá
cancelación en otras.
La amplitud total de la onda será proporcional a
e − jkR e − jkR
+
R1
R2
1
2
En el caso de que estemos suficientemente lejos de las fuentes, y
suponiendo que el primer radiador se encuentra en el origen de
coordenadas, la diferencia de caminos recorrida por ambas ondas
será.
R1 − R2 = d cos θ
Se podrá escribirla amplitud total de la señal como el producto de
una onda esférica por un factor de interferencia.
e − jkr
1 + e jkd cosθ
4π r
(
)
Se producirá interferencia constructiva cuando la diferencia de
caminos sea un múltiplo entero de longitudes de onda, siendo la
amplitud de la señal el doble.
Cuando la diferencia de fase sea un múltiplo impar de p, la
interferencia será destructiva.Si la separación entre los dos
radiadores es cero, no existirá
ningún tipo de desfase, por lo que
la señal se radiará isotrópicamente
en todas las direcciones del
espacio.
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120
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0.8
0.6
0.4
0.2
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150
180
30
z
210
330
240
300
270
θ
© Miguel Ferrando, Alejandro Valero. Dep. Comunicaciones. Universidad Politécnica de Valencia
0
ANTENAS
3Si los dos elementos están separados una semilongitud de onda, se
producirá un máximo en la dirección perpendicular a la recta que
une sus posiciones, obteniendo un nulo de radiación en la dirección
de dicho eje, ya que las señales se sumarán en oposición de fase.
suma
90
120
60
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180
30
z
210
z
0
cancelación
330
240
300
270
θSi la separación entre los dos radiadores es de una longitud de onda
se producirán máximos de radiación en las direcciones del eje y
perpendiculares a él, produciéndose cancelación para un ángulo en
el que ambas señales esté en oposición de fase, lo que sucede para la
dirección que forma un ángulo de 60° con el eje de la agrupación.
90
120
60
suma
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180cancelación
30
z
0
z
210
330
240
suma
300
270
θ
Cuando la diferencia de fases es de -p/2 y la separación es l/4, las
ondas se suman en la dirección del eje z en fase, y en –z en oposición
de fase.
90
120
60
cancelación
0.8
0.6
0.4
0.2
0
150
180
30
z
0
z
suma
210
330
240
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© Miguel Ferrando, Alejandro...
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