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Capitulo 2

CAPITULO 2

DIPOLOS: DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS.
2.1 El Dipolo
El tipo de antena escogido para implementar la configuración del módulo de
transmisión en banda ancha correspondió a una antena del tipo Dipolo de λ/2. Se
decidió utilizar este modelo de antena por su fácil diseño y construcción. Además,
tiene la ventaja de que el campo irradiado que entrega, tanto enpolarización vertical
como en horizontal, es simple y resulta apropiado para la realización de las
mediciones.
El diagrama de radiación teórico de una antena dipolo de λ/2 es el siguiente:

Figura 2.1: Diagrama de Radiación de un Dipolo de λ/2

El diagrama tiene simetría radial, y sólo se presenta un dibujo de éste en los planos
X,Y y Z para mayor claridad.
La forma del campo de irradiadodepende básicamente de la longitud de la antena
medida en longitudes de onda y de las terminaciones que determinan el grado de
adaptación que tiene la antena, lo que se traduce en una mayor o menor cantidad de
pérdidas. Según esto último la forma del lóbulo puede cambiar, variando en su
anchura o extensión.

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El objetivo es que los diagramas de radiación de ambas antenassean lo más parecido
a la forma teórica para que las mediciones que se realicen con el equipo resulten lo
más exactas posibles.
En el plano azimuth (polarización Vertical), el dipolo presenta un campo
omnidireccional, y en el plano de elevación (polarización Horizontal) el campo es
direccional y está compuesto por dos lóbulos. La figura siguiente muestra el campo
de radiación teóricos paraambos casos de polarización.

Figura 2.2: Campo de radiación de radiación del dipolo para polarización
vertical y horizontal.

2.2 Construcción
Los materiales necesarios para la construcción de cada uno de los dipolos fueron dos
trozos de varillas de cobre de longitud λ/4 y 2[mm] de diámetro cada uno y un
segmento de material semirígido con un conector SMA en un extremo.
El cálculo de

λ, longitud de onda, se obtiene de la ecuación:
λ=

donde

c
f

[Ec.2.1]

c : velocidad de la luz (300 [Mt/s])
f : frecuencia de trabajo
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Como se diseñaron los dipolos para una frecuencia de trabajo igual a 890[Mhz] se
obtiene que el valor de la longitud de onda, λ es igual a 0.33 mts y cada dipolo debe
tener en consecuencia, un largo de 0.16 mts.
El procedimientopara construir ambos dipolos consistió en soldar un trozo de
semiconductor al núcleo del semirígido y el otro a la cubierta o carcaza del cable
semirígido, quedando armadas las antenas. Para proporcionar mayor rigidez a los
dipolos se aplicó una capa de silicona sobre la soldadura.

0.16[mts]

Capa de Silicona
Varilla de
Cobre
0.15[mts]

Cubierta
del Cable
Nucleo

Conector
SMAFigura 2.3: Dibujo del dipolo, componentes y dimensiones.

2.3 Evaluación de las características de las antenas
A continuación se detallan los parámetros teóricos básicos más importantes de la
antena que fueron evaluados en forma experimental.
Con la obtención de estos parámetros se tiene un conocimiento más completo del
funcionamiento del dipolo.
2.3.1 R.O.E (Razón de onda estacionaria)
Larazón de onda estacionaria es una característica de la antena que indica el grado de
adaptación de la antena con el resto del medio. Mientras mayor sea el grado de
adaptación, menor potencia será reflejada y, por lo tanto mayor cantidad de ésta será
irradiada por la antena al espacio libre. La ROE depende del coeficiente de reflexión
de voltaje (Γv), y están relacionados por la siguienteecuación:
1 + Ãv
ROE =
[Ec. 2.2]
1 − Ãv

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Un valor de ROE igual a uno implica que la antena está completamente adaptada y
un 100% de la potencia está siendo transmitida. Esto ocurre en un caso ideal.
En la práctica, un buen nivel de adaptación se logra con un ROE igual a 2, que
equivale a que un 90% de la potencia transmitida está siendo irradiada por la antena.
Por lo...