Pr ctica 4 Patronesderadiaci n
Páginas: 11 (2713 palabras)
Publicado: 10 de julio de 2015
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica
Unidad Culhuacan
Práctica 4: “Patrones de radiación”
Materia: Radiadores Electromagnéticos
Alumno: Moreno Reyes Edgar Irving
Barrón Landin Marco Antonio
Medina Acevedo Salvador
Carlos Tadeo Gutiérrez
Profesor: Ruvalcaba Sepúlveda José Luis
Grupo:5EM2
Objetivo:
Conocer e identificar los parámetros de radiación de dos de las antenas propuestas (Dipolo plegado y Dipolo de onda completa) que contiene el maletín de prácticas de la interfaz UniTrain-I con apoyo del programa de dicha interfaz.
Marco teórico:
-Antenas Dipolo
La antena dipolo es la más sencilla de todas. Consiste en un hilo conductor de media longitud de onda a la frecuencia detrabajo, cortado por la mitad, en cuyo centro se coloca un generador o una línea de transmisión (Ver imagen inferior). .
La longitud de un dipolo debe ser por tanto:
L = 150 / f
Siendo f la frecuencia en megahercios.
Al estar construido con algún material (generalmente cobre) y terminarse en dos puntas que introducen una cierta capacidad que no existe en el conductor continuo, para obtener laresonancia se debe acortar ligeramente esta longitud debido al mismo efecto que el factor de propagación de las líneas de transmisión.
Para todos los efectos prácticos, salvo para dipolos en frecuencias muy elevadas en las que el diámetro del hijo puede tener influencia, se puede considerar que acortando la longitud un 5 % se consigue la condición de resonancia. Por lo tanto, la fórmula queda:L = 142,5 / f
Distribución de corriente y tensión en un dipolo
La distribución de corriente y tensión en un dipolo es tal como se muestra en la figura 10b. En el centro tenemos una tensión reducida y una intensidad elevada, mientras que en las puntas se produce una tensión muy elevada y una intensidad nula. Esto quiere decir que hay que tener cuidado con la sujeción de esos puntos. Si elaislador no es de buena calidad, la elevada tensión existente en las puntas puede producir grandes pérdidas. También hay que tener en cuenta el hecho de que incluso con potencias pequeñas se pueden producir quemaduras en caso de tocar accidentalmente esas puntas.
Impedancia de un dipolo
La impedancia nominal de un dipolo es de 73 ohmios. Sin embargo, en un dipolo real situado a una cierta distanciadel suelo la impedancia varía considerablemente. Este efecto no tiene demasiada importancia si se puede aceptar una ROE máxima en la línea de transmisión de 2:1.
Si se quiere anular esta ROE sólo podemos hacerlo variando la altura del dipolo. Cuanto más alto se encuentra el dipolo respecto a tierra, menor es la variación de impedancia y más se aproxima al valor nominal de 73 ohmios. Un dipolocolocado a una altura de 3/8 de la longitud de onda tendrá una impedancia de 81 ohmios aproximadamente.
Conectándolo a una línea de 75 ohmios, la ROE será 81/75 o sea 1,08:1, que es muy pequeña. Si el dipolo se encuentra a más de media longitud de onda de altura sobre el suelo a la frecuencia de trabajo, la ROE que habrá en la línea será insignificante.
En frecuencias bajas, donde la longitud deonda es grande, sí que resulta importante la altura a la que se coloca el dipolo. Supongamos un dipolo en la banda de 80 metros de los radioaficionados (3,5 a 38 MHz), media longitud de onda son 40 metros, altura que es muy difícil de lograr en la mayoría de los casos. Si colocamos el dipolo a 1/5 de longitud de onda, veremos que la impedancia del dipolo es de unos 50 ohmios, por lo tanto, si eldipolo anterior se coloca a 16 metros y se alimenta con una línea de 52 ohmios exisitrá un acoplamiento perfecto.
En cualquier caso (excepto el mencionado anteriormente), alimentando un dipolo con una línea de 52 ohmios habrá que aceptar una ROE de 1,5:1 aproximadamente. Además conviene evitar las alturas comprendidas entre un poco más de 1/4 y un poco menos de 1/2 de longitud de onda. Como norma...
Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica
Unidad Culhuacan
Práctica 4: “Patrones de radiación”
Materia: Radiadores Electromagnéticos
Alumno: Moreno Reyes Edgar Irving
Barrón Landin Marco Antonio
Medina Acevedo Salvador
Carlos Tadeo Gutiérrez
Profesor: Ruvalcaba Sepúlveda José Luis
Grupo:5EM2
Objetivo:
Conocer e identificar los parámetros de radiación de dos de las antenas propuestas (Dipolo plegado y Dipolo de onda completa) que contiene el maletín de prácticas de la interfaz UniTrain-I con apoyo del programa de dicha interfaz.
Marco teórico:
-Antenas Dipolo
La antena dipolo es la más sencilla de todas. Consiste en un hilo conductor de media longitud de onda a la frecuencia detrabajo, cortado por la mitad, en cuyo centro se coloca un generador o una línea de transmisión (Ver imagen inferior). .
La longitud de un dipolo debe ser por tanto:
L = 150 / f
Siendo f la frecuencia en megahercios.
Al estar construido con algún material (generalmente cobre) y terminarse en dos puntas que introducen una cierta capacidad que no existe en el conductor continuo, para obtener laresonancia se debe acortar ligeramente esta longitud debido al mismo efecto que el factor de propagación de las líneas de transmisión.
Para todos los efectos prácticos, salvo para dipolos en frecuencias muy elevadas en las que el diámetro del hijo puede tener influencia, se puede considerar que acortando la longitud un 5 % se consigue la condición de resonancia. Por lo tanto, la fórmula queda:L = 142,5 / f
Distribución de corriente y tensión en un dipolo
La distribución de corriente y tensión en un dipolo es tal como se muestra en la figura 10b. En el centro tenemos una tensión reducida y una intensidad elevada, mientras que en las puntas se produce una tensión muy elevada y una intensidad nula. Esto quiere decir que hay que tener cuidado con la sujeción de esos puntos. Si elaislador no es de buena calidad, la elevada tensión existente en las puntas puede producir grandes pérdidas. También hay que tener en cuenta el hecho de que incluso con potencias pequeñas se pueden producir quemaduras en caso de tocar accidentalmente esas puntas.
Impedancia de un dipolo
La impedancia nominal de un dipolo es de 73 ohmios. Sin embargo, en un dipolo real situado a una cierta distanciadel suelo la impedancia varía considerablemente. Este efecto no tiene demasiada importancia si se puede aceptar una ROE máxima en la línea de transmisión de 2:1.
Si se quiere anular esta ROE sólo podemos hacerlo variando la altura del dipolo. Cuanto más alto se encuentra el dipolo respecto a tierra, menor es la variación de impedancia y más se aproxima al valor nominal de 73 ohmios. Un dipolocolocado a una altura de 3/8 de la longitud de onda tendrá una impedancia de 81 ohmios aproximadamente.
Conectándolo a una línea de 75 ohmios, la ROE será 81/75 o sea 1,08:1, que es muy pequeña. Si el dipolo se encuentra a más de media longitud de onda de altura sobre el suelo a la frecuencia de trabajo, la ROE que habrá en la línea será insignificante.
En frecuencias bajas, donde la longitud deonda es grande, sí que resulta importante la altura a la que se coloca el dipolo. Supongamos un dipolo en la banda de 80 metros de los radioaficionados (3,5 a 38 MHz), media longitud de onda son 40 metros, altura que es muy difícil de lograr en la mayoría de los casos. Si colocamos el dipolo a 1/5 de longitud de onda, veremos que la impedancia del dipolo es de unos 50 ohmios, por lo tanto, si eldipolo anterior se coloca a 16 metros y se alimenta con una línea de 52 ohmios exisitrá un acoplamiento perfecto.
En cualquier caso (excepto el mencionado anteriormente), alimentando un dipolo con una línea de 52 ohmios habrá que aceptar una ROE de 1,5:1 aproximadamente. Además conviene evitar las alturas comprendidas entre un poco más de 1/4 y un poco menos de 1/2 de longitud de onda. Como norma...
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