De Todo

Tema 2: Parámetros básicos de Radiación
• Parámetros fundamentales de antenas:
• Impedancia de entrada
• Diagramas de radiación
• Ganancia
• Polarización
• Fórmula de Friis.
• Temperatura de Ruido de Antena

RADIACIÓN Y PROPAGACIÓN. DPTO. SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES

RDPR-2- 1

Parámetros básicos de
radiación
• Como las expresiones de los campos son excesivamentecomplejas, se
recurre a la caracterización de las antenas a través de parámetros medibles
de más fácil interpretación.
• Los dados aquí siguen el estándar del IEEE 145-1993
• Estos parámetros permiten tratar a la antena como una caja negra, y sirven
para calcular los balances de enlace en una comunicación radio.
• Los más importantes son:
• Impedancia de entrada
• Diagrama de radiación
•Ganancias
• Polarización

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1

Impedancia de entrada.
• La antena presenta a la línea de transmisión una impedancia Zi.
I
Línea de
Transmisión

Z0

V
I
⎧R ( f )
Zi = R i + jXi ⎨ i
⎩X i ( f )

Zi =

V

Antena

Xi(f)=0, Antena Resonante

• Circuito equivalente de transmisión

Zg
Z0

VgTransmisor

Z L =Z i

Antena
transmisora

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RDPR-2- 3

Parámetros de impedancia
•

La parte real de la impedancia de entrada es la suma de la resistencia de pérdidas y
la resistencia de radiación.
R i = R perdidas + R radiacion
∆

R radiacion = 2
•

I

Z iT − Z g

*

P.R (dB) = 10 log

Z iT + Z g=

R radiacion
R perdidas + R radiacion

Pref
Pinc

= 20 log ΓT

ROE =

1 + ΓT
1 − ΓT

Potencias disponible del transmisor y entregada a la antena:
PDT =

•

2

Pradiada
Pentregada

Otros parámetros alternativos a la impedancia de entrada, más fácilmente medibles
en el rango de altas frecuencias son:
– Coeficiente de Reflexión:
Pérdidas de Retorno (dB):
ROE:
ΓT =•

Rendimient o = η rad =

Pradiada

1 Vg
8 Rg

2

(

PET = PDT − Pref = PDT 1 − ΓT

2

)

La ROEMAX admitida suele ser 2 ⇒ PR = −9.5 dB ⇒ 12% de potencia perdida

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RDPR-2- 4

2

Parámetros de Radiación
Diagramas de Radiación
•

Se definen como una representación gráfica de las propiedadesdireccionales de
radiación de una antena en función de las coordenadas angulares del espacio.

•

Se representan diagramas de:
– campo : ⎢Ε ⎢, Εθ,Εφ, arg(Εθ), arg(Εφ), ECP, EXP, etc
– potencia : , Ganancia, Directividad.

•

Los formatos que pueden tomar los diagramas son:
– Diagramas Absolutos: se representan los campos o densidad de potencia para
una potencia entregada a la antena y unadistancia constante.
– Diagramas Relativos: son los anteriores normalizados respecto al máximo valor
de la función representada. En este caso la representación suele hacerse en
escala logarítmica (dB). Entonces los diagramas de potencia y de campo
coinciden ya que:
10 log

E

= 20 log
< S > m ax
E m ax

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RDPR-2- 5Diagramas 3D
1
DIAGRAMA
DIRECTIVO
TIPO PINCEL

DIAGRAMA
OMNIDIRECCIONAL
r
E(θ, φ)
r
E(θ, φ) max

1
y

DIPOLO λ/2

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3

Cortes: Diagramas 2D
REPRESENTACIÓN EN POLARES Y DEFINICIÓN DE ANCHURA DE HAZ entre
puntos de potencia mitad (a –3 dB)

Diagrama normalizado
de campo

Diagramanormalizado
de potencia

Diagrama normalizado en dB

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Parámetros del Diagrama de
Radiación
•

•
•
•
•

LOBULO: porción del diagrama delimitada por
regiones de radiación más débil.
– Lóbulo principal: contiene la dirección de
máxima radiación
– Lóbulos secundarios: los no principales.
– Lóbulos...