estudiante universitaria

ESCUELA POLITÉCNICA
NACIONAL
TRABAJO DE SISTEMAS DE
COMUNICACIÓN RADIANTES
ANTENAS RÓMBICAS
INTEGRANTES:
 JOSÉ GAIBOR
 DAVID NUÑEZ
 FAUSTO
 CRISTIAN ESPINOSA

INTRODUCCIÓN
La antena rómbica tiene el titulo de ser la
más eficiente. Tiene una alta ganancia,
hasta 10dB sobre un dipolo, la directividad
y el gran ancho de banda.
La antena
rómbica está formada por dos antenas Vadjunto en la esquina opuesta, formando un
rombo o diamante.

Software usado para la
simulación
4NEC2 es un completo software de
simulación y herramienta basada en
ventanas para crear, ver, optimizar y
chequear estilos de geometrías de antenas
en 2D y 3D y generar, presentar y/o
comparar diagramas de radiación de campo
cercano y lejano.

Antena rómbica sin carga.
En este primerapartado, se contemplan el
diseño y simulación de una antena rómbica
terminada en circuito abierto, sin ningún
tipo de carga. Como veremos, el resultado
será una antena bidireccional.

Diseño de la antena.
Las antenas rómbicas sin terminación están
formadas por dos brazos dispuestos en
forma de V que terminan en circuito
abierto. Cada brazo está formado por dos
tramos de longitud "L" yel conjunto forma
un rombo, es decir, los ángulos opuestos
son del mismo valor.

Como veremos, el valor de "L" ha de ser un
múltiplo de la mitad del valor de la longitud
de onda de diseño. La antena se alimenta
por el extremo opuesto al vértice que
queda en circuito abierto.

Modelado de la antena con 4Nec2.
Se considerarán las siguientes variables:
1. L = longitud de cada semibrazode la
antena (metros).
2. A = ángulo agudo formado por los dos
brazos (grados).
3. H = altura de instalación de la antena
(metros).

Supondremos una frecuencia de diseño de 14
MHz (21,42 m de longitud de onda). Recordemos
que "L" ha de ser un múltiplo de la mitad del
valor de la longitud de onda de diseño.
Seleccionaremos, por ejemplo, L=21,42 m
(segundo múltiplo) y A=62º. Con esosvalores y
en el espacio libre, la antena modelada en 4Nec2
tendrá el aspecto mostrado en la fig.3.

Fig.3. Antena rómbica modelada en 4Nec2.

Relación de onda estacionaria.
Teniendo las variables inicializadas de acuerdo a los
valores indicados en el apartado anterior, a una
frecuencia de 14 MHz la antena presenta una ROE=13.2
sobre una impedancia característica de 300 ohmios.

Fig.4.ROE @ 300 ohms para una antena rómbica en
espacio libre, L=21,42 m y A=62º.

En la fig.4 se muestra el resultado de la
simulación para todo el rango de HF (3-30
MHz), con esos mismos parámetros. Se
observa que, en gran parte de la banda de
HF, la antena podría acoplarse sin
demasiada dificultad. La ROE disminuye en
las frecuencias más altas.

Diagrama de radiación.
En la fig.5 semuestra el diagrama de radiación de esa
misma antena, a una frecuencia de 14 MHz, en
condiciones de espacio libre.

Fig.5. Antena rómbica en espacio libre, F=14 MHz,
L=21,42 m y A=62º. Diagrama de radiación en 3D.

Se observa que la antena es bidireccional,
presentando dos lóbulos principales en el
sentido del eje "Y" y dos lóbulos
secundarios en el sentido del eje "X". La
ganancia máximaes de 7,44 dBi. Otra
peculiaridad de la antena es que los lóbulos
principales están bastante elevados, en
este caso a 45º.

. Antena rómbica terminada en
carga resistiva.
Para conseguir que la antena rómbica sea
directiva, se sustituye su terminación en
circuito abierto por una carga resistiva. En
este apartado se diseña y analiza una
antena rómbica con terminación resistiva
diseñadapara la banda de 14 MHz.

Diseño de la antena
Se muestra el diseño clásico de una antena
rómbica horizontal de tres hilos terminada
en una carga resistiva, normalmente de
valor comprendido entre 600 y 800 ohmios.
En este diseño, analizado por Laport en
1952, cada brazo de la antena está formado
por 3 hilos, con el objetivo de conseguir un
ancho de banda más grande.

En la fig. se...