Piramidal

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Análisis y Caracterización de la Antena de Bocina piramidal y la Antena de Dieléctrico. (Febrero 2007)
Alex E. Rondon R, Alumno, Universidad de Carabobo
Extracto—El propósito de este documento es presentar un análisis, tanto teórico como grafico, que permita lograr una caracterización completa dedos tipos de antenas: la antena de bocina piramidal (Pyramidal Horn Antenna, HA) y la antena de dieléctrico (Dielectric Rod Antenna, DRA). Para lograr esto, se hará uso de una herramienta computacional denominada WIPLD, lo cual es un programa que permite realizar simulaciones de diversos problemas electromagnéticos con el fin de obtener resultados que analíticamente no se podrían resolver. La antenade bocina se estudiara en un rango de frecuencias que va desde 2.5 a 3.5 GHz, y la antena de dieléctrico en un rango de 2.5 a 3 GHz, obteniendo sus características primordiales como patrón de radiación, ganancia, coeficiente de reflexión, impedancia de entrada, entre otros, pudiendo así calcular el punto de máxima eficiencia para cada antena. Se verifico entre otras cosas que el patrón deradiación de la antena de bocina es muy direccional, tiene una ganancia muy alta (≥ 10.25 dB) en el rango de frecuencias de estudio, y en el punto de máxima eficiencia fue de 11.8dB, por otro lado también se verifico que el patrón de radiación de la antena de dieléctrico en direccional en el plano azimutal. Aunque primero se determino el punto de mayor eficiencia de la DRA, (punto de mayor eficiencia f =2.7 GHz, Vswr = 1.65, Rango de estudio: 2.5 a 3.0 GHz, Ganancia: 11.95 dB) al realizar el estudio, no fue posible realizar las simulaciones correspondientes al patrón de radiación a esa frecuencia debido a las limitaciones impuestas por el programa WIPL-D, que como consecuencia de ser una versión demo no se pueden lograr este tipo de simulaciones a frecuencias altas. Se realizo entonces lasimulación del patrón de radiación a una frecuencia menor (f= 1.26 GHz) obteniendo resultados similares en cuanto a patrón de radiación se refiere. Términos de referencia— Antena de bocina, Antena de dieléctrico, Ganancia, Patrón de radiación, Software de simulación electromagnética.

A antena de bocina es un dispositivo que, por lo general, sirve como transición entre un medio en donde las ondasvienen propagándose dentro de líneas de transmisión, o guías de ondas, y un medio sin barreras como el espacio libre. Existen varios tipos de antenas de bocina (piramidal,
 Manuscrito recibido Febrero, 2007. El autor es alumno perteneciente al Departamento de Electrónica y Comunicaciones, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo. Naguanagua, Carabobo, Venezuela, 2005. (email:bbinguc@hotmail.com).

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I.INTRODUCCIÓN

sectorial, diagonal, cónicas, corrugadas) que permiten, de acuerdo a las distintas geometrías, obtener variaciones en sus características principales (patrón de radiación, impedancia de entrada, y ganancia) logrando así que cada antena sea única. Estas bocinas son usadas frecuentemente para la transmisión y recepción de señales de microondas, sistemas de detección develocidad, y también como referencia para hacer comparaciones de los parámetros de otras antenas con respecto a ella. Otra de las aplicaciones que posee esta antena es usarla como un elemento activo dentro de otra antena, por ejemplo en las antenas de disco (como las parabólicas) se puede colocar una antena de bocina apuntando hacia el centro del plato y que sea ella la encargada de recibir lainformación reflejada por la parabólica, con esto se reduce considerablemente las perdidas de energía, así como aumenta el rechazo a las señales no deseadas. Para funcionar correctamente la antena debe tener un tamaño mínimo comparable con la longitud de onda del campo electromagnético que la esta atravesando. Teóricamente y según resultados obtenidos en otras investigaciones previas se ha...