Cuestionario Jonathan Minors

1.- Que es un Elemento radiante

Una antena isotrópica, que para fines de estudio debe considerarse así para simplificar el estudio de sus diagramas de irradiación y no como una antena practica la cual nunca será isotrópica.

2.- A que hace referencia “Componentes de irradiación e inducción”

Al campo inducido(campo cercano) y al campo radiado (campo lejano)

3.- a) Como se describe una onda irradiada (campos E-M)

Se describe como una onda esférica. Sin embargo, a medida que aumenta la distancia desde la antena, la superficie esférica que presenta el frente de onda, se hace muy grande.

b) A que hace referencia el término “intensidad de campo”

Representa la tensión eléctrica producida sobre cada metro del espacio por el campo variable eléctrico.

c) Como se determina la polarización de una onda E-M

La polarización de una onda está determinada, por definición, por la posición del vector E (Vector de campo eléctrico) con respecto a una superficie reflectora. En la mayoría de los cosos la superficie reflectora es la superficie terrestre

d) Porque se expresa en términos del campo eléctrico la intensidad de una onda radiada

Se expresa arbitrariamente en términos del campo eléctrico, en vez del campo magnético.

e) En que unidades se expresa la intensidad de campo eléctrico y el magnético

Cuando deseamos conocer el valor absoluto de la intensidad del campo electrico, este se mide en unidades de microvolts por metro o milivolts por metro.Representa la tensión eléctrica producida sobre cada metro del espacio por el campo variable eléctrico.La intensidad del campo magnético se expresa en ampers por metro

4.- a) Cual es la forma de generar diagramas de irradiación

Mediante calculo y también es posible obtener diagramas haciendo mediciones prácticas en el campo

b) Como se interpretan las gráficas polares y rectangulares

En las gráficas polares la línea de referencia 0° corresponde comúnmente al eje X positivo del sistema de coordenadas rectangulares. La intensidad relativa se indica con la longitud de la recta que va desde el centro del sistema a la curva. El ángulo que forma la recta con la línea de referencia indica la dirección desde el centro de la antena o sistema de antenas.

En las gráficas rectangulares, se traza la intensidad a lo largo del eje Y, mientras que la dirección se mide a lo largo del eje X

c) Que nomenclaturas se utilizan en los diagramas de radiación

En los diagramas de radiación la nomenclatura está determinada de la siguiente maneraDonde la intensidad relativa es cero se llaman “ceros”.Las partes entre dos ceros adyacentes se llaman “lóbulos”.Los puntos donde existe la mayor intensidad de campo se llaman “máximos”.Los lóbulos que tienen una intensidad máxima se llaman “lóbulos mayores”.Los lóbulos que tienen una intensidad máxima pero de valor menos que los lóbulos mayores se llaman “lóbulos menores”.

d) Como se realiza la descripción de un diagrama de radiación

Puede describirse de acuerdo con la forma y la fase del campo o de los campos que representan.La descripción según la forma del diagrama incluye generalmente la ubicación de los máximos y ceros. También se incluye si es necesaria la ubicación de los lóbulos menores y de los mínimos.

e) A que hace referencia un diagrama en el espacio libre

A un diagrama donde se considera que los elementos irradiantes están ubicados en el espacio libre, donde se supone que no hay reflexiones 5.- Explique la Ecuación de la corriente de antena

Esta ecuación representa una onda sinusoidal que tiene una fase inicial de ∅ y un valor máximo de la corriente Im

i=Im sen (ωt+∅ )

6.- Explique el término Amplitud y fase del campo eléctrico

Amplitud: Debido a que la forma de un diagrama de irradiación no cambia si usamos valores relativos, se le asigna a la amplitud de la tensión E un valor numérico igual al valor de la corriente de antena I

Fase del campo electico: Cuando la irradiación proviene de una sola antena, la fase del campo eléctrico se compara con la fase del campo eléctrico en la inmediata vecindad de la antena, y esta fase varia entonces con la distancia desde la antena.

E⃗=E∠ β

7.- Como se produce la radiación desde 2 antenas

Desde un par de antenas donde existen dos ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio hacia el punto de recepción. En dicho punto la tensión total es la suma vectorial de las tensiones de las dos ondas.

8.- Que información suministra el Análisis cualitativo de un diagrama de irradiación

Una imagen del diagrama para cuatro posiciones del punto P en forma cualitativa, sin necesidad de recurrir a las matemáticas.

9.- Como se determina la longitud de onda en el espacio libre y que utilidad se extrae de esta información.

La longitud de onda, de cualquier onda eléctrica es igual a la distancia que progresa la onda en el espacio libre durante un ciclo completo de la corriente de antena.

λ= cf

10.- ¿El término “radiación en el plano horizontal” a que hace referencia?

A un sistema de 2 antenas idénticas, separadas en cualquier distancia razonable, a las que se alimentan corrientes de cualquier magnitud y fase

11.- Que resultado genera la disposición de las antenas para campos eléctricos radiados

La obtención de las ecuaciones

r1=r0−a senθ

r2=r0+asen θ

Donde todas las dimensiones están en grados eléctricos.

12.- Explique cómo obtener el Campo total irradiado de 2 antenas en cualquier punto del espacio

Los campos de las dos antenas de un par, tienen la misma frecuencia y sus vectores representativos pueden sumarse fácilmente para cualquier en cualquier punto para hallar el campo total en ese punto.

E1 y E2 Son las magnitudes (o amplitudes) de los campos individuales.

β1 y β2 Son los ángulos de fase de sus campos respectivos

Et Es la amplitud del campo combinado

β t Es la fase del campo combinado

13.- Como se calcula la amplitud y fase relativa de campos radiados, desarrolle un problema proponga datos.

14.- Defina Campo total por adición vectorial y como se calcula este.

Es la combinación de los campos eléctricos individuales en un determinado punto para obtener el campo total irradiado desde el par de antenas.

Se calcula mediante la suma vectorial por medio de algebra compleja.

15.- Como se determina los máximos y mínimos por medio de diagramas vectoriales, desarrolle además un problema, proponga datos.

16.- Que genera la radiación con 2 antenas.

El hecho de que las corrientes tengan diferentes amplitudes revela en seguida que:

No puede haber ceros

La fase del campo total depende de la dirección (El campo combinado será un diagrama de fase variable).

17.- Que genera la radiación con más de 2 antenas.

Genera más campos eléctricos que se pueden sumar vectorialmente para obtener un campo combinado.

18.- Explique la Ecuación de intensidad relativa de campo y desarrolle un problema, proponga datos.

19.- Como desarrollan la radiación 2 antenas a) con corrientes y fase de igual magnitud. b) con corrientes de diferente intensidad y misma fase c) con corrientes de igual intensidad y misma fase 20.- Como podemos desarrollar sumas y restas con campos eléctricos radiados.

21.- En el caso de ser posible lo planteado en el punto 20, se puede afirmar que ocurren las mismas operaciones con los campos electromagnéticos.

22.- Y si lo planteado en los puntos 20 y 21 es posible, entonces qué relación existe entre los campos eléctrico y magnético, radiados por una antena.

23.- Desarrolle la ecuación de intensidad de campo

24.- Como se desarrolla la ecuación del campo por medio de diagramas vectoriales

25.- Como se construye diagramas de radiación utilizando la ecuación de campo total

26.- Desarrolle la ecuación de intensidad de campo para antenas con corrientes fuera de fase

27.- Lo mismo del punto 26, pero con diagramas vectoriales

28.- Como se construye un diagrama de radiación con la ecuación de campo total

29.- como se desarrolla la radiación sumativa de 2 o más pares de antenas.

30.- A que hace referencia la radiación en el plano vertical.

A la emisión de ondas electromagnéticas donde la polarización de la antena es vertical, es decir que el campo eléctrico se encuentra perpendicular a la superficie reflectora.

31.- A que hace referencia “La antena imagen”

A la reflexión electromagnética que produce una superficie conductora sobre la irradiación de una antena lo cual podría interpretarse como la existencia de una segunda antena irradiando la misma señal.

32.- Desarrolle la ecuación para calcular la intensidad de campo relativa en el plano vertical

E⃗t=2 I sen (hsen α )∠ϕr+90°

33.- A que hace referencia el término “Antenas equivalentes”

A una antena ficticia que produce un campo eléctrico de la misma intensidad y forma que la antena o el sistema de antenas, al que remplaza.

34.- Explique el efecto de proximidad

Se refiere al efecto que se produce cuando el punto de recepción está cercano al sistema de irradiación donde la suposición de que existen líneas paralelas de irradiación puede llevar a ciertos errores considerables.

35.- Que es el atraso de fase por proximidad

Es el efecto que produce

36.- Describa la Ecuación del efecto de proximidad

β=h2¿¿

37.- Que características posee la radiación electromagnética

Consiste en campos eléctricos y campos magnéticos conectados que varían en el tiempo, y que están relacionados entre sí de manera que la energía está distribuida la mitad en el campo eléctrico y la otra mitad en el campo eléctrico, estos campos son ortogonales entre sí sin importar el plano que contenga la dirección de propagación

38.- Describa brevemente las propiedades de las ondas E-M

Polarización

Se refiere a la posición del campo magnético con respecto a la superficie reflectora (superficie terrestre), esta puede ser horizontal o vertical.

Refracción

Cualquier cambio en la naturaleza del medio en el que se propaga una onda electromagnética altera su dirección de propagación

Reflexión

Cuando una onda electromagnética encuentra en su camino una superficie de conductibilidad perfecta, sufre una reflexión total, tal como ocurre con la luz en un espejo

Difracción

Cuando una onda electromagnética incide sobre el borde de una superficie opaca, o cuando atraviesa capas de aire de densidades irregulares.

Absorción

Una onda electromagnética que se propaga en el espacio vacío no pierde energía. Si se propaga en un medio diferente al vacío, parte de la onda es sustraída por el medio.

39.- El párrafo 2.5 de la página 79 referente a la absorción, es completamente correcto ¿?

Tiene un error al decir que en la atmosfera la energía perdida se gasta en hacer oscilar los electrones orbitales de los átomos y las moléculas del aire debido a que esto se produce con los electrones orbitales de los átomos y las moléculas de la atmosfera.

40.- Describa brevemente qué papel desempeña la ionosfera en la radiación E-M

La ionosfera tiene la capacidad de refractar, reflejar y difractar las ondas electromagnéticas.

41.- Defina frecuencia crítica

Es la máxima frecuencia que se puede propagar directo hacia arriba y ser reflejada por la ionosfera hacia la tierra.

42.- De que se compone la Ionosfera y que factores determinan su comportamiento.

Se compone de 2 capas principalmente que se encuentran a diferente altura.Capa E tiene una altura media de 110Km y es más efectiva durante las horas del día.Esto se debe a que a que a estas alturas todavía hay densidad suficiente de átomos y moléculas para que las partículas ionizadas se recombinen y neutralicen rápidamente.

Capa F: Esta aproximadamente a 300Km de altura. Durante el día esta capa se divide en dos subcapas, la F1 y la F2, que durante la noche vuelven a fundirse en una sola capa.

43.- Que es un camino de propagación

Se refiere a la ruta que debe seguir la onda electromagnética y se clasifica en 3 tiposOnda directa Onda terrestre

Onda ionosferica

44.- Describa: a) onda directa

También conocida como rayo directo , es de gran importancia en las comunicaciones a corta distancia, cuando es superior a 50MHz casi todas la comunicaciones se efectúan exclusivamente por esta onda, con la restricción de que deben estar a línea de vista o mediante refracciones en las capas inferiores de la atmosfera.

b) onda terrestre Son las ondas que se irradian a ras de la superficie terrestre lo que causa que pierdan parte de su energía por la absorción de la tierra. Está perdida causa la inclinación del frente de onda de manera que esta envuelve a la curvatura de la superficie terrestre.

c) onda ionosférica

Se conoce también como onda de firmamento u onda espacial. Cuando una onda de frecuencia menor que la frecuencia critica utilizable incide sobre la ionosfera, sufre refracciones y es reflejada de vuelta hacia la tierra, al incidir sobre esta es nuevamente reflejada hacia la ionosfera. 45.- Describa el espectro de radio

El espectro de las ondas electromagnéticas utilizadas en las comunicaciones radioeléctricas se divide en diferentes bandas. Cada una se caracteriza por sus propiedades de propagación y por el empleo que se les da.

46.- Que es una antena

Es un sistema conductor metálico capaz de radiar y capturar ondas electromagnéticas

47.- Que menciona el teorema de reciprocidad

Una antena es un dispositivo recíproco por que las características y el desempeño de transmisión y de recepción son idénticos como la ganancia, directividad, frecuencia de operación, ancho de banda, resistencia de radiación. Eficiencia, etc.

48.- Cual es la función de una antena

El funcionamiento básico de una antena se comprende mejor haciendo referencia a las ondas estacionarias de una línea de transmisión

La línea de transmisión termina en un circuito abierto, que representa una discontinuidad abrupta para la onda incidente de voltaje y tiene la forma de un inversor de fase. La inversión de fase hace que se irradie algo de voltaje incidente, sin reflejarse a la fuente. La energía irradiada se propaga alejándose de la antena en forma de ondas electromagnéticas transversales

49.- Que es relación de señal a ruido

Es la diferencia entre el nivel de la señal y el nivel de ruido. Se entiende como ruido cualquier señal no deseada.

50.- Que es un lóbulo

En un diagrama de irradiación es la parte donde la intensidad relativa queda entre 2 ceros adyacentes.

51.- El termino directividad de antena a que hace referencia

Se refiere al hecho de radiar un máximo de energía en una dirección dada y muy poca o despreciable en el resto de las direcciones.

52.- Describa las características de un conductor lineal

Es un conductor rectilíneo de longitud comparable a la longitud de onda y de muy pequeño diámetro en términos de longitud de onda, representa un circuito que tiene su inductancia y capacitancia distribuida sobre un área grande, y será capaz de irradiar gran parte de la energía que circula por él.

53.- De que depende la Z de una antena en el punto de alimentación de la RF

Depende de la longitud y del diámetro del conductor, la manera en que varía la Z con los cambios de frecuencia depende de la ubicación del punto de alimentación de la antena.

54.- El paramento Q de una antena a que hace referencia.

A la sensibilidad de frecuencia

55.- Como se eliminan las componentes reactivas en una antena

Usando un diámetro mayor de la antena podemos obtener un sistema irradiante que es menos sensible a las variaciones de frecuencia.

56.- Para antenas de banda ancha como se reduce la sensibilidad a la frecuencia

Aprovechando los signos opuestos de las componentes reactivas en un circuito resonante serie y en un circuito resonante paralelo, cuando ambas se sintonizan fuera de resonancia en la misma dirección.

57.- El termino sensibilidad a la frecuencia a que hace referencia

Al efecto de cancelación de reactancias.

58.- defina Z mutua

59.- Que caracteriza a las antenas para frecuencias bajas

60.- Que caracteriza a las antenas para frecuencias elevadas

61.- Que es la longitud resonante de un dipolo

62.- Que características posee una antena de conductor largo63.- Que características posee una antena V

64.- Que características posee una antena rómbica

65.- Que características posee la antena doblete

66.- Que es una fuente de ruido distante

67.- Que características posee un dipolo plegado

68.- Que características posee n las antenas para frecuencias muy elevadas

69.- Que es un plano artificial de antena

70.- Modifica la Z de una antena un plano artificial, explique