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UV
Facultad de Ingeniera en
Electrnica y Comunicaciones
Nombre del docente:
Trinidad Martnez Snchez
Experiencia educativa:
Antenas y Propagacin
Nombre del trabajo:
Elaboracin de una antena
Integrantes del equipo:
Erik Alan Fuentes Prez
Ismael Cervantes Ordas
24 de noviembre de 2014
Antenas y Propagacin
Proyecto final
Facultad de Electrnica y Comunicaciones
1
Introduccin
La mayor parte de las comunicaciones en la actualidad se da por medio del aire, en otras
palabras, inalmbricas; esto en gran parte porque es ms econmico en cuanto al precio de los
cables y todo el equipo que implique colocar un cableado entre dos puntos. Las antenas como su
definicin lo dice: es un dispositivo diseado con el objetivo de emitir o recibir ondas
electromagnticas hacia el espacio libre, a lo largo de este curso de: antenas y propagacin,
aprendimos que para que una antena pueda emitir informacin esta debe esta conectada a un
generador o fuente, la antena se encarga de hacer la conversin de la corriente elctrica y as poder
transformarla en ondas electromagnticas. Las ondas electromagnticas fueron descubiertas por
Heinrich Rudolf Hertz, un fsico, el descubri que un campo ertrico puede generar un campo
magntico, este fue el descubrimiento que reinvento las comunicaciones y la forma de transportar la
informacin.
Las entenas son un componente muy importante en las comunicaciones y dependiendo del
tipo de comunicacin lo es tambin la antena. Las antenas emiten ondas, son radiadores as como
tambin receptoras, las ondas que se propagan al aire libre presentan ciertas caractersticas, tales
como: frecuencia, amplitud y longitud de onda. Las antenas que son utilizadas en las repetidoras
trabajan a diferentes frecuencias, no todas las antenas trabajan a la misma frecuencia, cada antena
est diseada con caractersticas particulares tambin conocidas como parmetros de antena, aqu se
enlistan las siguientes
1. Directividad
2. Ganancia
3. Ancho de banda
4. Frecuencia
5. Polarizacin
6. Impedancia
7. Eficiencia
Las antenas al igual que muchas cosas de la vida cotidiana estas tambin vienen en
diferentes presentaciones, las puede haber grandes, enormes, circulares, algo baraudas, pequeas,
interesantes, sencillas, en forma de plato, en forma de bocina, de aluminio, cobre, de PVC, en
placas de PCB, etc., pero cada una de ellas est diseada con caractersticas particulares, por
ejemplo, puede que las antenas de plato tengan una mejor desempeo a frecuencias muy grandes
pero suelen ser un poco caras a comparacin de las de PVC que cualquiera las puede hacer y son
buenas para la TV en casa. Pero despus de todo las antenas estn aqu para cumplir un objetivo en
general, el de comunicar.
La elaboracin de una antena puede parecer fcil, todo depende del punto desde el que se
mire, en este trabajo se presentara la elaboracin de una antena, esta entena es del tipo Yagi. Como
proyecto final en este curso nosotros como alumnos tenemos que implementar una antena, esto
implica calcularla, construirla y hacer que funcione. Se planteara el proceso paso a paso de cmo se
construyo as como el procedimiento matemtico que esta requiere para tener una mejor idea de
cmo son sus caractersticas particulares. Comenzamos
http://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz
Antenas y Propagacin
Proyecto final
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Previos de la antena
Antes de empezar a hacer una antena y de comprar los materiales, algo que se debe de tener
en cuenta es la frecuencia a la que resonara nuestra antena, esto nos lleva a investigar un poco sobre
la frecuencia a la que se emiten los canales de TV abierta, en nuestro caso elegimos un ancho de
banda que valla desde el canal 7 al 13 de la televisin abierta, a continuacin se mostrara una tabla
con la frecuencia de algunos canales de TV.
Tabla 1
Banda II-VHF de televisin abierta
Canal Limites de frecuencia (MHz)
7 174-180
8 180-186
9 186-192
10 192-198
11 198-204
12 204-210
13 210-216
Despus de seleccionar el ancho de banda de nuestra antena tenemos que elegir el tipo de
antena que se va a construir, para este caso se elaborara una antena Yagi, estas antenas son muy
comunes, la mayora de las familias a tenido una en su casa para la recepcin de seal abierta,
actualmente con la nueva tecnologa estas han ido desapareciendo ya que en la actualidad la gran
parte de las personas contratan algn servicio de televisin de paga y con esto vienen las antenas de
plato.
Historia
La antena Yagi o antena Yagi-Uda como tambin se le conoce es un antena del tipo
direccional y fue inventada por Dr. Shintaro Uda de la Universidad Imperial de Tohoku y en menor
parte por el Dr. Hidetsugu Yagi,de ah su nombre. Esta antena como a simple vista se ve, est
constituida por un dipolo y elementos extras que son los que ayudan a que tenga una mayor
directividad, estos elementos son el reflector y los directores, tambin conocidos como elementos
parsitos.
La invencin del Dr. Uda (patentada en 1926) no fue usada en Japn en un principio, ya que
el diseo original de la antena tena como objetivo la transmisin inalmbrica de energa. Sin
embargo fue aceptada en Europa y Norteamrica, en donde se incorpor a la produccin comercial,
de los sistemas de difusin, TV y otros. El uso de esta antena en Japn solo comenz a utilizarse
durante la Segunda Guerra Mundial, cuando fue descubierto que la invencin de Yagi era utilizada
como antena de radar por los ejrcitos aliados.
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Shintaro_Uda&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Universidad_Imperial_de_Tohoku&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hidetsugu_Yagihttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_Guerra_Mundial
Antenas y Propagacin
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Elaboracin de la antena
Parte terica
De la seccin anterior pudimos seleccionar de la Tabla 1los canales en los cuales trabajara
nuestra antena, esto nos lleva a seleccionar un ancho de banda, el ancho de banda no es ms que los
limites superior e inferior o las frecuencias entre las cuales resonara nuestra antena. A continuacin
se presenta el procedimiento para el ancho de banda.
Una vez obtenido el ancho de banda y las frecuencias lmites f1 y f2 podemos obtener
nuestra frecuencia de resonancia, esta frecuencia aes al que trabajara nuestra antena, cualquier
frecuencia superior a esta o inferior no tendr una buena recepcin. Cabe mencionar que si se desea
alguna otra frecuencia en particular u otro ancho de banda distinto al presentado en este reporte, el
procedimiento para el tamao de la antena seria el mismo solo cambiario la frecuencia.
Como ya vimos en el curso, una vez encontrado la frecuencia podemos deducir fcilmente la
longitud de onda de nuestra entena, este dato es importante porque en base a este vamos a poder
calcular el tamao de nuestra entena, tanto el dipolo como los elementos parsitos. La longitud de
onda se deduce de la siguiente forma.
Figura 1. Grafica del ancho de banda (BW) con las frecuencias inferior (f1), superior (f2) y
la frecuencia de resonancia o tambin conocida como frecuencia central (f0).
Antenas y Propagacin
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Una vez obtenido los datos anteriores podemos comenzar con los clculos de la antena. En
este caso ser una antena Yagi con 6 elementos, un elemento activo y 5 parsitos: 1 reflector, 1
dipolo o radiador y 4 directores.
Ahora comenzamos a calcular el tamao de los elementos de la antena. En este caso
ocupare unas formulas que encontr en internet que son para antenas Yagi, tambin existe un
programa para hacer todo esto ms fcil, se llama Yagi calculator, pero la verdad es que como
estaba en ingles no le entend muy bien, pero bueno, mejor con las formulas, creo que se entender
mejor. En el caso de el dipolo este no ser un dipolo simple ser un dipolo plegado como en la
Figura 3, esto es meramente esttico jeje.
Figura 2. Representacin bsica de la antena Yagi a elaborar, se puede observar un
reflector en la parte izquierda seguido de un dipolo y por ltimo los cuatro directores.
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Antes de empezar con el clculo de la longitud de los elementos voy a nombrar a cada
elemento de la antena con una letra para hacerlo ms sencillo, esto queda como en la figura
siguiente.
Para la longitud de extremo a extremo de los elementos utilizaremos la siguiente formula,
cabe mencionar que anteriormente utilice el programa antes mencionado para hacer los clculos, vi
muchos videos e investigue mucho sobre cmo hacer una antena y lo ms importante, los clculos.
Figura 3. Elemento radiador en forma de dipolo plegado.
Figura 4. Elementos de la antena Yagi designados