Antennas MW

Páginas: 13 (3014 palabras) Publicado: 1 de mayo de 2015
Antenas de Microondas
(Microwave Antennas)

Capítulo 6
Ing. Marcial López Tafur
mlopez@uni.edu.pe

Onda Electromagnética

UNI - FIEE

2

Definiendo la Polarización
• La polarización de una onda plana uniforme se
refiere a las variaciones en el tiempo del vector
Campo Eléctrico (E) en algunos puntos fijos del
espacio.
• Una onda plana uniforme viajando en la dirección z
tendrá vectores E y H enel plano x-y.
• Sí Ey = 0 y Ex esta presente, la onda esta horizontalmente polarizada (y vertical para Ey presente y Ex=0)
• Sí ambas Ey and Ex están presentes, el campo eléctrico resultante tendrá una dirección y magnitud
dependiente de la magnitud y fase de Ey y Ex
UNI - FIEE

3

Polarización de la Onda EM
Campo E

Área pequeña de una esfera

Líneas H
Campo H

Líneas E

UNI - FIEE

Direcciónde
Propagación

4

Regiones de las ANTENAS


REGIONES DE LA ANTENA
Región 2

R2=2D2/l





R1=(0.6D3/l)1/2

Región 1

D = La mayor
dimensión del
radiador

Region
1

Región 3

Región 1 es la región reactiva campo cercano. Región por 0 Región 2 es la región radiante de campo cercano, o región de
Fresnel, definido por R1 Región 3 es la región radiante de campo lejano, o región deFraunhoffer, definido por R>R2.
UNI - FIEE

5

Antenas para usos en
Microondas








Sus características generales incluyen
Ganancia, Patrón de radiación.
Rechazo a la interferencia,
Altura sobre el nivel del suelo,
Carga en la torre
Su alimentador asociado
Los protectores (radomes).
UNI - FIEE

6

Parámetros Físicos de Antena







Tamaño (Diámetro)
Peso
Materiales con los que estáconstruido
Sobrevivencia / Carga al viento
Torcedura & Oscilación (Twist & Sway)
Montaje

UNI - FIEE

7

Parámetros Eléctricos de Antena





Ganancia (dBi)
Ancho de Haz (rad o grados)
Patrón de Radiación
Discriminación de Polarización Cruzada
(XPD - dB)
• Relación Front to Back (F/B)
• Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)
• Pérdida de Retorno (RL - dB)
UNI - FIEE

8

Diagrama
CartesianoDiagrama
Polar

UNI - FIEE

9

Patrón de radiación Polar


HALF-POWER BEAM WIDTH (HPBW): Ancho de Haz de Media Potencia
1.0

1.0

HPBW
0.707
0.707

HPBW

0.5

Patrón de Campo de una Antena
UNI - FIEE

0.5

Patrón de Potencia de Antena

10

• Note que para el patrón de “campo” de la
antena, el ancho de haz de media potencia
es el ángulo de radiación que cubre de
0.707Emax a 1.0 Emax, mientras que elpatrón de potencia, el HPBW sólo cubre 0.5
Umax a 1.0 Umax.
• Los patrones de radiación de las antenas
son usualmente medidos en el campo
lejano, tal que el HPBW y las otras
características de los patrones no varíen
con la distancia al radiador.
UNI - FIEE

11

ancho de
haz a 3 dB
Ganancia
en (dB)
0
-3
-10

3 dB abajo del
valor pico

-20

Lóbulo Principal
Lóbulos laterales

-30

-40

Ploteorectangular (o cartesiano) del ángulo fuera del eje
de la antena
UNI - FIEE

θ

12

Patrón de Radiación de Antena

Haz Principal

3dB
HPBW

1er Lóbulo lateral

Ganancia

F/B

Lóbulo
posterior
Isotropic Level

-180

0

+180

UNI - FIEE

13

Lóbulo
Principal

Ejemplo Sistema
de Up Link
Satelital
Segundo lóbulo
lateral
Tercer lóbulo
lateral

Primer lóbulo
lateral

dirección del
eje de la
antena

UNI -FIEE

14

Expresiones de Ganancia de Antena
Ganancia de antena con referencia a una
dBi antena isotrópica (ganancia unitaria) –
Ingenieros de Microondas

dBd

Ganancia de antena con referencia a un
dipolo (2.2 dBi) - Ingenieros de Móviles (Celulares o
Wireless)

Como un ejemplo, una antena parabólica de 0.6 m (plato)
operando a 18 GHz tiene una ganancia nominal de 38 dBi
Doblando el diámetro (1.2)añade 6 dB ( p.e. 44 dBi)
Una antena parabólica de 3.0 m (plato) operando a 1.8
GHz tiene una ganancia nominal de 32 dBi
UNI - FIEE

15

Relación entre dBi y dBd

dBi = dBd + 2.14 dB

UNI - FIEE

16

• Las antenas Parabólicas son la forma más
común de antenas directivas en
comunicaciones por microondas
• La directividad de una antena parabólica
está dada por:
directividad = D = 4πA/λ2 =...
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