estudiante

Informe de la tarea de antena.
Tema: Diseño, análisis y optimización de diferentes tipos de antena.
Equipo 5
Integrantes
TL-51
INTRODUCCIÓN
Las antenas son dispositivos que permiten la trasmisión y recepción de datos de un lugar a otro de manera inalámbrica. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa. Existe una granvariedad de tipos de antenas, dependiendo de su aplicación.
Las antenas poseen características y parámetros que ayudan a su diseño según la aplicación. Las características de las antenas dependen de la relación entre las dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia trasmitida o recibida; según esta relación, pueden clasificarse en elementales, resonantes o directivas.Por otra parte, están los parámetros a calcular para lograr una antena óptima, algunos de estos parámetros son: diagrama de radiación, ancho de banda, directividad, ganancia, eficiencia, impedancia de entrada, anchura de haz, polarización, relación delante/atrás ,resistencia de radiación.
Existen tres tipos básicos de antenas: antenas de hilo, antenas de apertura y antenas planas. Asimismo,las agrupaciones de estas antenas (arrays) se suelen considerar como otro tipo básico de antenas
En esta tarea se resolverán una serie de ejercicios sobre antena que permitirán abarcar el diseño, análisis y optimización de las mismas, logrando mediante la comparación entre ellas determinar cuál presenta mejores características y es más óptima para su aplicación. Además se hará una breve reseñade las antenas activas.
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DESARROLLO
Capitulo1.Resolucion de ejercicios y simulación por software.
Ejercicio1
Diseñe, optimice y analice una antena Yagi-Uda para el canal 9 con ganancias mínima de 12,25 dB, analice sus parámetros fundamentales suponiendo que la alimentación es mediante un coaxial de Zo = 50.

Resolucion
Datos Iniciales:
Canal 9 (186 Mhz – 192 MHz)



Elcanal 9 comprende las frecuencias desde 186 MHz hasta 192 MHz, según aparece en el Apéndice IV del libro de texto “Antena TheoryAnalisis And Design” de Constantine A. Balanis. En este Apéndice explica además, que la frecuencia para la señal de video se toma como 186 MHz + 1.25 MHz; es por esto que nuestro diseño se realizará para una frecuencia de 187.25 MHz.
Para el diseño se seleccionaronvarillas de aluminio por su bajo costo y disponibilidad. Los diámetros se seleccionaron de 1.5 cm para los dipolos y 3.5 cm para el soporte metálico (también de aluminio).
Haciendo un resumen de los datos y condiciones de diseño nos queda:






Para comenzar con el diseño se selecciono la estructura base de la antena.
En la Tabla 10.6, página 530 del libro “Antena Theory AnalisisAnd Design”, explica que para lograr una ganancia de 12.25 dB se necesitan 12 elementos distribuidos de la siguiente manera
1 reflector
1 dipolo activo
10 directores
Además se obtienen los valores (en longitudes de onda) del largo de cada uno de los dipolos para una relación  (sin compensar). Los valores se muestran en la tabla a continuación:







Calculamos la longitud de ondaasumiendo que  quedando:

Como criterios de diseño el elemento activo debe resonar a una frecuencia ligeramente menor que 0.5λ (entre 0.45λ y 0.49λ). En nuestro diseño calculamos la longitud de resonancia mediante la ecuación:


Podemos comprobar que seleccionando un dipolo con la longitud calculada, cumplimos con las recomendaciones de diseño.
Ahora nos corresponde calcular la relación de las varillas a utilizar en el diseño y comparar los valores para ver si es necesario compensar los mismos. Se calculará además la relación  para ser utilizada posteriormente en la compensación producto del soporte metálico.


El procedimiento de compensado se puede realizar de forma manual utilizando las curvas que se encuentran en las figuras 10.25 y 10.26 de las pág. 531 y 532...