Introduccion a antenas

Capítulo 1
Introducción a las Antenas (Overview)

Sólo hay una definición de decibel, la cual es diez veces el logaritmo de la relación de potencias. Si conoce la relación de voltajes: (sobre una misma Z) dB = 10 log ( Vout2/Vin2) = 20 log (Vout/Vin). dB = 10 log (Iout2/Iin2) = 20 log (Iout/Iin). Los decibelios de voltaje son los mismos que los de potencia. dB = 10 log (2) = 3 Resultando en:Doblar la potencia es igual a adicionar +3dB. Bajar la potencia a la mitad adiciona – 3dB.
Antenas 2

Conclusión: Una adición de 3dB corresponde a multiplicar la potencia por dos. 15dB = 3dB + 3dB +3dB + 3dB + 3dB 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 25 = 32 de incremento en potencia. 30dB = 3dB x 10. 210 = 1024 de incremento en potencia.
Antenas 3

Potencia de Tx
Tx es la forma corta de “Transmisor”Todos los radios tienen cierto nivel de potencia de Tx que se generan en las interfases de RF interfase. Esta potencia es calculada como la cantidad de energía dada a través de un ancho de banda definido y es usualmente medido en una de estas dos unidades: 1. dBm – nivel de potencia relativo referido a un 1 mW. 2. dBw – Nivel de potencia referenciado a un vatio dBm = 10 x log[ Potencia en Watts /0.001W] W = 0.001 x 10[ Potencia en dBm / 10 dBm]
Antenas 4

dBm
• Para diferencias de Potencia, el dBm es usado para denotar niveles de potencia con respecto a 1mW como el nivel de potencia de referencia.
• Si la potencia de Tx de un sistema es 100W. • Pregunta: ¿Cuál es la potencia de Tx power en Bm? • Respuesta:
– Potecia Tx(dBm) = 10 log(100W/1mW) = 10log(100W/0.001W) = 10log(100,0000) =50dBm

Antenas

5

dBw
• Para diferencias de potencia, el dBw es usado para denotar niveles de potencia referidos a 1W como el nivel de potencia de referencia.
• Para un sistema con una potencia de Tx de 100W. • Pregunta: ¿Cuál es la potencia de Tx en dBw? • Respuesta:
– Potencia Tx(dBw) = 10 log(100W/1W) = = 10 log(100) = = 20 dBw.
Antenas 6

Pérdidas de energía
En un sistema decomunicaciones inalámbrico hay muchos factores que contribuyen a la pérdida de la intensidad de la señal. Cableado, conectores, supresores de descargas, que pueden todos ellos afectar el rendimiento del sistema si no son instalados adecuadamente. En un sistema de ‘baja potencia’ cada dB que usted puede ahorrar es importanet!! Recuerde la “Regla de los 3 dB”. Para cada 3 dB ganancia/pérdida deberá odoblar su potencia (ganancia) o perder la mitad de su potencia (pérdida).
Antenas 7

Regla de los 3 dB
-3 dB = 1/2 potencia -6 dB = 1/4 potencia +3 dB = Dobla la potencia +6 dB = Cuadruplica la potencia Fuentes de pérdidas en un sistema inalámbrico: espacio libre, cables, conectores, empalmes, obstrucciones
Antenas 8

Fórmula de transmisión de Friis
• PR = [ PT GT GR λ2 ] / [ (4π)2 R2 ] •La potencia recibida es proporcional a:
– La potencia transmitida – La ganancia de las antenas – La apertura efectiva (isotrópica)

• La potencia recibida es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
Antenas 9

GTX Ls LcTX PTX
TX

GRX

LcRX PRX
RX

PRX = PTX – LcTX + GT – Ls + GR – Lc RX
Antenas 10

Antenas: Un vistazo general
• ¿Qué es una antena? Es la parte de unsistema de transmisión o recepción diseñado para radiar o recibir ondas electromagnéticas • Teorema de la Reciprocidad: Las antenas se comportan de la misma manera, sea que estén transmitiendo o recibiendo
Antenas 11

Frecuencias y Longitudes de Onda
VLF 3 kHz 100 km LF 30 kHz 10 km MF 300 kHz 1 km HF VHF UHF SHF EHF 3 30 300 3 30 MHz MHz MHz GHz GHz 100 10 1 10 1 m m m cm cm

Los tipos ytamaños de antenas son muy dependientes de la frecuencia de operación (longitud de onda) y del ancho de banda.
Antenas 12

La Antena más simple:
• Matemáticamente el radiador Isotrópico es la antena más simple. (Concepto Teórico) • Radia toda la potencia que se le suministra, igualmente en todas direcciones. • Sólo en teoría, no se puede construirla • Se usa como una referencia para otras...