Expo.1 Antenas V invertida.docx

INFORME DE LA EXPOSICION

24 de septiembre de 2014[INFORME DE LA EXPOSICION]

INFORME DE LA EXPOSICION

Escuela: Ing. ElectrnicaProfesor: Ing. Jaime VallejosTema: Ciclo: 2014-BAlumnos: 1. Diburga Valdivia Luz Claudia11232206352. Gutirrez Len Roger Alex050575h3. Infantes Cayo Corina 11132206994. Palma Florentino Kevin11232201545. Remigio Edones Giovanna Evelyn11232300186. Ziga Quispe Sergio1113220253

2014GRUPOUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO24/09/2014

ANTENASDEFINICION DE UNA ANTENA:La antena es el elemento ms importante de toda estacin de radio. Todo lo que hacen los equipos de una emisora es amplificar y transformar energa de corriente alterna. Para que una estacin pueda comunicarse con otra sin recurrir a cables de interconexin, se necesita transformar la energa de corriente alterna en un campo electromagntico o viceversa.Cuanto ms eficaz sea esa transformacin mejor ser la estacin, independientemente del equipo que se posea.Una antena es un dispositivo que: Convierte energa RF (Radio Frecuencia) aplicada en un punto de alimentacin en radiacin electromagntica. Intercepta energa desde una radiacin electromagntica pasajera en forma de voltaje de RF a travs del punto de alimentacin de la antena.La antena por s sola constituye ms del 50 % de la calidad de una estacin, por tanto, slo existen dos posibilidades: la antena es buena, o es mejor.Al instalar una antena, siempre se presenta el problema de que sta debe encontrarse lo ms alta y despejada posible, y forzosamente se la debe conectar de alguna forma a la estacin.Ahora bien, como en una antena emisora se le aplica corriente alterna de alta frecuencia, esta conexin debe cumplir unos requisitos muy estrictos. A esta conexin se le denomina lnea de transmisin. Se estudiar en primer lugar ya que en la mayora de los casos condiciona fuertemente el diseo de las antenas.Principio del funcionamiento de las antenasPara que una antena genere un campo electromagntico, se necesita que existan cargas elctricas en movimiento. En el caso de los conductores paralelos, estas cargas son electrones que se mueven merced al impulso elctrico de un generador (transmisor). Segn las leyes de Maxwell toda carga elctrica en movimiento acelerado, genera un campo elctrico y otro magntico (campo electromagntico), que una vez creado se aleja indefinidamente del conductor.Principios bsicos del funcionamiento elctrico de una antena:1. Resonancia, que se cumple para hilos de media longitud de onda (evidentemente tambin se cumple para cualquier mltiplo entero de esa longitud).2. Impedancia, que depende del tipo de antena y de su construccin e instalacin.La antena tiene por misin crear un campo electro-magntico que permita la comunicacin, por lo tanto, cuanto ms fuerte sea ese campo en la direccin deseada, ms fcil ser la comunicacin; las caractersticas de ese campo dependen de la construccin fsica de la antena.CARACTERISTICAS DE LAS ANTENASPolarizacinEs la direccin que tiene el campo elctrico de la onda electromagntica. Si el campo elctrico es horizontal, la antena tiene polarizacin horizontal; si es vertical, tendr polarizacin vertical. En general, la polarizacin coincide con la posicin del hilo conductor de la antena. Si sta tiene el conductor en posicin horizontal, la antena tiene polarizacin horizontal; si est vertical, tendr polarizacin vertical. En algunos tipos de antena resulta dudoso determinar la polarizacin (antenas de cuadro o similares), pero lo determinaremos al hablar de cada tipo.Para las frecuencias comprendidas entre 3 y 30 MHz, en las que la mayora de comunicados se realizan por reflexin en la ionsfera, la eleccin de uno u otro tipo no tiene importancia, ya que la polarizacin se pierde al haber una reflexin. Sin embargo, en frecuencias superiores, donde las reflexiones son muy raras, o bien, siempre que se quiera establecer comunicados por va directa (sin reflexiones), la antena emisora y la receptora deben tener la misma polarizacin, ya que en caso contrario las prdidas son muy importantes.Angulo de radiacinEs el ngulo vertical (Por encima del horizonte) en que una antena emite (o recibe) la mxima intensidad de campo electromagntico.Resulta evidente que todas las estaciones con las que podemos contactar se encuentran, o bien en lnea horizontal o bien ms all del horizonte. Ahora bien, por el hecho de que las antenas se encuentran encima del suelo se produce una interaccin entre el campo electromagntico que sale de la antena y la parte de ste que rebota en el suelo. La combinacin de los dos hace que la energa se cancele para ciertos ngulos y que se refuerce para otros. El ngulo para el que el refuerzo es mximo se llama ngulo de radiacin de una antena. Curiosamente ninguna antena real situada sobre el suelo tiene su mximo ngulo de radiacin en direccin horizontal. La mxima radiacin siempre ocurre con un cierto ngulo hacia arriba.DirectividadEs la direccin horizontal en la que se produce el mximo de radiacin de una antena. Algunas antenas radian igualmente hacia todas las direcciones horizontales, en cambio, otras tienen una o varias direcciones en las que la radiacin se ve favorecida.GananciaEs la diferencia que existe entre el campo electromagntico producido por una determinada antena en su direccin ms favorable respecto al de otra antena que se toma como patrn. Cientficamente se toma como referencia la antena isotrpica, que es una antena ideal que radia uniformemente en todas direcciones.Evidentemente no existe tal antena pero, matemticamente, es muy fcil calcular el campo electromagntico que producira una antena de ese tipo.En la prctica la antena que se usa como referencia suele ser el dipolo, que ya tiene una ganancia de 2,8 dB sobre la antena isotrpica. Esto se debe a que el dipolo es una antena muy simple y fcil de construir, por lo cual se pueden hacer comparaciones directas entre dos antenas sin tener que recurrir a la antena isotrpica que no existe y por tanto no es comparable directamente.Si la ganancia de una antena est referida a la antena isotrpica se representa como . Si est referida al dipolo se representa como La ganancia de una antena siempre viene referida a otra, por tanto, no son de fiar las ganancias que no indiquen claramente cul es la referencia (recordar que el decibelio es una medida comparativa).ANTENA DIPOLOUn dipolo es una antena compuesta de un simple elemento radiador separado en dos secciones no necesariamente de igual longitud. La energa de RF es alimentada a travs de la separacin. Los radiadores no tienen que ser rectos.Caractersticas del DipoloLongitud elctrica Es la longitud total del dipolo en longitud de onda a la frecuencia en inters.Corriente y tensin en un dipolo - En una antena dipolo encontramos en la parte central una tensin reducida y una corriente elevada, mientras que en las puntas del dipolo se produce una tensin elevada y una corriente muy pequea o nula, lo cual implica un sumo cuidado al intervenir con la sujecin de estas partes. Si el material aislante no es de buena calidad, la eleva da tensin que se encuentra en las puntas del dipolo puede producir grandes prdidas, adems aun trabajando con potencias pequeas se puede tener quemaduras en caso de accidentalmente tener contacto con las puntas del dipolo.

Figura 1 DISTRIBUCION DE CORRIENTE Y TENSION EN EL DIPOLODirectividad Es la relacin de mxima radiacin para una antena dada respecto a la radiacin de una antena especifica. Esta se mide a menudo en dBi o dB respecto a una antena radiadora isotrpica (no-direccional).Impedancia propia Es la impedancia de la antena misma en su punto de alimentacin (no en el punto de alimentacin en el radio).La impedancia de un dipolo de base y en el espacio ideal es de 73 Ohms. En la prctica, la impedancia real ser una funcin importante de la altura. La impedancia caracterstica de un dipolo replegado y en el espacio ideal es de 300 Ohms.

Figura 2 IMPEDANCIA DEL DIPOLO SEGN SU ALTURAResistencia a la radiacin Es una resistencia ficticia que representa la energa fluyendo fuera de la antena.Configuracin de la radiacin Es la intensidad de la RF radiada en funcin de su direccin.

Figura 3 DIAGRAMAS DE RADIACION HORIZONTAL Y VERTICAL DEL POLOA medida que se levanta la antena, existen una serie de ngulos para los que la antena radia mejor que para otros.

Figura 4 ANGULOS VERTICALES DE RADIACION DEL DIPOLO PARA VARIAS ALTURASPolarizacin - Cuando la antena dipolo es paralela al plano de la tierra, la componente elctrica de la onda es paralela al plano de la tierra: se dice que tiene polarizacin horizontal.Cuando la antena dipolo es perpendicular al plano de la tierra, la componente elctrica de la onda es emitida perpendicularmente al plano de la tierra: se dice que tiene polarizacin vertical.En HF, y en VHF en clase de emisin banda lateral nica se prefiere la polarizacin horizontal, y en VHF en clase de emisin frecuencia modulada, la polarizacin verticalTipos de DipolosDipolo de Media OndaUn dipolo /2 es una antena formada por dos conductores de longitud total igual a la mitad de una longitud de onda. Hay que sealar que esa longitud de /2 no tiene nada de remarcable elctricamente. La impedancia de la antena no corresponde ni a un mximo ni a un mnimo. Tampoco es real, aunque por una longitud prxima (hacia 0,48) la parte imaginaria pasa por cero.El dipolo de media onda lineal o dipolo simple es una de las antenas ms ampliamente utilizadas en frecuencias arriba de 2MHz. En frecuencias abajo de 2 MHz, la longitud fsica de una antena de media longitud de onda es prohibitiva. Al dipolo de media onda se le refiere por lo general como antena de Hertz. Una antena de Hertz es una antena resonante. O Sea, es un mltiplo de un cuarto de longitud de onda de largo y de circuito abierto en el extremo ms lejano. Las ondas estacionarias de voltaje y de corriente existen a lo largo de una antena resonante. La impedancia varia de un valor mximo en los extremos de aproximadamente 2500 W a un valor mnimo en el punto de alimentacin de aproximadamente 73 W (de los cuales entre 68 y 70 W es la impedancia de radiacin).

Figura 5 ANTENA DIPOLO DE MEDIA ONDACaractersticas: El patrn de radiacin de espacio libre para un dipolo de media onda depende de la localizacin horizontal o vertical de la antena con relacin a la superficie de la tierra. La longitud es de /2 aproximadamente (0.48 para dipolos de alambre) Impedancia de 40 - 70 ohms con no componentes reactivos (Buen acoplamiento con cable coaxial) Directividad ~ 2.1 dBi Ancho de banda es ~ 5% de la frecuencia de diseo Un dipolo de media onda (/2) es tambin resonante en mltiplos enteros de su frecuencia de resonancia. La impedancia de un dipolo /2 en mltiplos impares de la frecuencia de resonancia es de 100 - 150 ohms. La impedancia en mltiplos pares es > 1000 ohms La configuracin es muy compleja, con muchos lbulos de radiacin.ANTENA V INVERTIDADefinicin:La antena V invertida es una variacin del dipolo de media onda. Esta antena presenta algunas ventajas frente al dipolo horizontal, se instala utilizando un solo mstil, que la sustenta por su centro o suspendida sobre una driza. Con una distancia de /2 entre las ramas en el vrtice, esta antena presenta un diagrama de radiacin prcticamente omnidireccional, ngulos de salida bajos y una impedancia prxima a los 50, que la hace apta para ser alimentada con cable coaxial. El centro de alimentacin de esta antena se apoya a una altura de 12 a 15 metros, y los elementos radiadores son puestos diagonalmente a tierra. El ngulo entre los elementos debe ser aproximadamente 100 grados para un acople efectivo de 50.La antena V invertida puede ser considerada como una a antena dipolo, alimentada y elevada del terreno en el centro, con los extremos ms bajos. Este dipolo emite y recibe la mayor parte de la energa de forma perpendicular al mstil. Esto constituye una de sus caractersticas elctricas ms importantes de la antenaLa mayora de antenas en V invertida se montan en mstiles metlicos y no parece que exista mucho problema. De todas formas, es evidente que, al menos en teora, un mstil metlico en el centro de la antena tiene que producir algn efecto sobre la radiacin en polarizacin vertical, y a ser posible se recomienda el uso de un mstil de madera o material aislante. A pesar de esto, y por la experiencia acumulada, no parece haber una diferencia apreciable entre un mstil metlico y otro aislante, al menos para comunicaciones por reflexin en la ionosfera.

Figura 6 ANTENA V INVERTIDACaractersticas antena dipolo v invertidaImpedanciaA causa del pliegue de la antena sobre s misma y de su separacin irregular del suelo, la impedancia, independiente del ngulo, se sita cerca de 50 en el centro y de 300 en las puntas, lo que quiere decir que un cable coaxial, de preferencia simetrizado, resulta perfectamente adecuado. Aunque a veces es requerido un balm en la cima del mstil, tal que se puede acoplar de forma efectiva sobre la lnea de transmisin. Figura 7

Directividad Este tipo de antena tiene polarizacin vertical. Esta antena es direccional e intencional para la banda de 8 a 30 MHz, aunque se puede utilizar bajo los 2MHz con restricciones adecuadas. La antena se polariza horizontalmente para la actuacin eficaz sobre todos los tipos de tierra. Porcentaje angularEl ngulo ideal de la V invertida es de 120 aunque tambin se puede hacer de 90. Nunca se debe colocar un ngulo menor de 90, ya que el rendimiento disminuye considerablemente.

Figura 8PATRN DE RADIACIN: Si se toma la lnea de masa vertical con respecto al plano del dipolo, observamos que el lbulo principal de radiacin se presenta entre los 50 y 70 grados, teniendo un alcance de 60 a 300 Km.El dipolo emite y recibe la mayor parte de la potencia de forma perpendicular al mstil. Teniendo puntos nulos en el sentido de este. Esto permite orientar la emisin o recepcin en la direccin correcta.

Figura 9 a) patrn azimutal b) elevacin para una antena en V invertidaCONSTRUCCIN:Las antenas dipolo horizontal y v invertida son las antenas ms sencillas de realizar por las pocas partes que la constituyen y sirve para iniciarse en la radioaficin, adems su calibracin es muy fcil, tambin es una alternativa improvisada en caso de una emergencia.

PARTES DE LA ANTENA: brazos de la antena: generalmente se usa alambre N14 esmaltado pero tambin se puede usar tubo de aluminio, los brazos deben de ser forrados de tubo de pvc u otro material aislante, estos deben medir . Balun: Es usado para conectar una lnea de transmisin balaceada (antena) a una carga desbalanceada (cable coaxial) de esta manera se asegura la mxima transferencia de potencia. Cable coaxial: la resistencia de radiacin a la mitad de una antena de media onda est en el orden de 50 a 75 por lo que tpicamente se usa cable coaxial RG-58 de 50 de impedancia caracterstica. Mstil: Su objetivo es sostener al centro de la antena en el punto ms alto, hecho ventajoso comparado con la antena dipolo horizontal (menos espacio ocupado). Receptor: dispositivo que recibir la seal desbalanceada para su manipulacin. Aislantes: sirven para poder unir los brazos a las cuerdas, pueden ser de porcelana, acrlico o vidrio. Cuerdas: su funcin es adherir los brazos a las bases y calibrar el ngulo con facilidad.

Figura 10 Grfico de una antena V invertida indicando la posicin de las partes que las constituyen.CUNTO OCUPA UN DIPOLO EN V INVERTIDA?El espacio disponible siempre es limitado, sobretodo en entornos urbanos, y conocer la base y la altura del tringulo que forma la antena son dos datos cruciales para decidir dnde ponerla.Suponiendo que el ngulo de la V invertida es de 90, tenemos un tringulo rectngulo de catetos iguales (los brazos del dipolo), cuya base es la hipotenusa. Aplicando el teorema de Pitgoras (h2= c2+ c2), obtenemos el valor de la base:h = 2c2= c2= c1,4142, que es la separacin mnima necesaria, pues faltara aadir los vientos a la longitud del dipolo y la posibilidad de que el ngulo fuera mayor.La altura mnima la obtendramos de la frmula:a = c2-(h/2)2= c2/2 = c0,7071.En el caso del dipolo de 10 m descrito anteriormente, sucede que, estrictamente la antena, tendra una base de 2,51,4142 = 3,53 m y una altura de 2,50,7071 = 1,77 m. Si aadimos unos vientos de 5 m por cada lado, entonces la base sera de (2,5+5) 1,4142 = 10,61 m y la altura de (2,5+5) 0,7071 = 5,30 m, lo cual ya cumple la teora de que la antena debe estar a una altura de, al menos, media onda respecto al plano de tierra para tener un ngulo de radiacin interesante.Supongamos el caso contrario: tenemos un mstil de 12 metros en medio del campo y deseamos saber la longitud de los vientos. Calculamos la longitud de cada lado (cateto) 12/0,7071 = 16,97 m, al que restamos el brazo del dipolo (2,5 m) = 14,47 m para cada viento. Suma un poco ms para los nudos (hi) y por si quieres un ngulo mayor de 90.Algunas medidas rpidas para obtener una antena a algunas bandas frecuentes: Tabla 1

Figura 11

FUNCIONAMIENTO DE UNA ANTENA V INVERTIDA:Su funcionamiento es muy parecido a la antena dipolo horizontal pero se centra en un solo mstil y las puntas son ms bajas, con lo que produce una radiacin de polarizacin tambin en el plano vertical, como las puntas estn prximas al suelo estas debern alargarse ligeramente hasta la resonancia, esto depender tambin del tipo de suelo y el ngulo de la v. Al igual que para la antena dipolo de media onda el voltaje est en su mnimo en la mitad de la antena. Dos puntos con el mismo potencial pueden estar fsicamente en corto circuito sin afectar la operacin del circuito. La resistencia de radiacin a la mitad de una antena de media onda est en el orden de 50 a 75.Este tipo de antena es muy til cuando el espacio disponible no permite extender el dipolo horizontalmente en toda su longitud. Esta antena se instala utilizando solo un mstil. Que sustenta por su centro. Con un ngulo de /2 entre las ramas en el vrtice, esta antena presenta un diagrama de radiacin prcticamente omnidireccional, ngulos de salida bajos y una impedancia prxima a los 50, que la hace apta para ser alimentada con cable coaxial. El patrn de radiacin de la antena V invertida es el descrito en las siguientes imgenes: Figura 12 PATRON DE RADIACIONFigura 13 PATRON DE RADIACION

El patrn de radiacin de la antena v invertida es similar al de la antena dipolo. La variacin est dada debido al ngulo entre los brazos de la antena de esta manera se concluye que solo recibe ptimamente cuando est a 90 o 90 grados de la fuente, existe una condicin por la cual en ngulos cercanos a 90 y -90 existe una recepcin de la seal pero con una atenuacin inferior a los 3 dB.Hay diversos modos de construir sistemas de dipolo multibandas. Estas tcnicas son aplicables a todo tipo de orientaciones de los dipolos. Cada mtodo requiere algo ms de trabajo que un dipolo simple, pero los materiales no son muy costosos.Dipolos paralelos como los representados en la figura son una configuracin simple y con buenas prestaciones. Para la frecuencia f0 y sus armnicos impares, presenta una baja impedancia, sin embrago, presenta una elevada impedancia para el resto de frecuencias. Esto nos permite construir sistemas multibandas simples que automticamente seleccionan la antena apropiada.DIPOLOS MULTIBANDA:

Figura 14Consideremos una resistencia de 50 conectada en paralelo con otra resistencia de 50k. Un generador conectado a travs de ambas resistencias ver 49,5 y el 99% de la corriente fluir a travs de la resistencia de 50. Cuando antenas resonantes y no resonantes son conectadas en paralelo, la antena no resonante toma poca potencia e influye poco en el valor de la impedancia de entrada. As, podremos conectar varias antenas unidas en el punto de alimentacin y la potencia fluir por la antena resonante. Sin embargo hay varias limitaciones. Hilos prximos tienden a acoplarse y aparecen impedancias mutuas. En dipolos paralelos esto se traduce en un aumento de la longitud elctrica de los dipolos. Cuanto menor sea la antena, menor ser el efecto de acoplamiento. As, con objeto de minimizar este efecto se ajustar la resonancia de la ms larga a la ms corta.EJEMPLO DE ANTENA MULTIPOLO V INVERTIDA:Comenzaremos simulando la antena sobre tierra perfecta, a una altura de 18 metros, para un hilo de cobre de 5mm de radio, una potencia transmitida de 760 W y una lnea de transmisin de 50 . En primer lugar haremos un bucle de frecuencias comprendido entre 3Mhz y 14Mhz con un paso de frecuencias de 0,05Mhz.

Figura 15 SWR y Coef. Reflexin entre 3 y 14MHzTabla 2

Observamos que los valores de estacionaria han empeorado considerablemente como era de esperar, ya que estamos aproximando los elementos radiantes a tierra. La estacionaria a 11,85Mhz, ha empeorado considerablemente, pero al tratarse de un armnico no presenta de inters. Valores especialmente pobre son los que tenemos para 4,55Mhz y 12,9Mhz. Para 4,55Mhz, como ocurri en el caso anterior, es debido al paso de simulacin.

Figura 16 Sweep de frecuencias entre 4,5 y 4,6Mhz para un paso de 0,01Mhz.Para 12,9Mhz la antena no presenta el comportamiento que habra de esperar, debido a la influencia del resto de elementos radiantes. Por otro lado, representamos los valores de la ganancia para el rango de inters:

Figura 17 Valores de ganancia entre 3 y 14MhzComparando la simulacin16 con la simulacin3, podemos observar como la ganancia mejora hasta los 9,5Mhz aproximadamente, disminuyendo de forma pronunciada a partir de esta frecuencia.

Figura 18 Diagrama de radiacin 4,55Mhz


Diagrama de radiacin 12,9Mhz



Figura 22 Diagrama de radiacin 12.9 Mhz

Ventajas El dipolo en V invertida es sumamente apreciado por los radioaficionados que transmiten en expediciones, debido a la facilidad de su uso.Desventajas Algunos autores recomiendan que el ngulo de la antena V invertida no sea inferior a 120 grados y que los extremos de la v estn lo ms lejos posible del suelo; la proximidad de los extremos a la tierra induce capacidades que alteran la frecuencia de resonancia. (dipolo en v invertida).

DISEO DE UNA ANTENA V INVERTIDAPARAMETROS DEL DISEO:1. Para construir una antena dipolo se necesita cable de cobre, un balum o una regleta de electricista.2. La antena dipolo est formada por dos ramales, de cada uno, conectados en el centro, uno con la malla y el otro con el vivo del coaxial.3. Utilizando un balun, se conecta el cable coaxial al conector PL, y un ramal en cada lado del balum. El balum debe ser de relacin 1:1.4. Para calcular la longitud de los brazos de la antena se debe tener en cuenta bsicamente el acople que se va a tener y la frecuencia en la cual se va a trabajar adems el espacio en el cual se va a montar la antena ya que este define el ngulo con respecto a la horizontal con el cual se van a colocar los brazos, la frmula con la que se hacen estos clculos est dada por:

Figura 23

Figura 245. Donde Numerador: 142.6464. Este factor depende del tipo de acople y el dimetro del alambre que se va a utilizar para este caso el acople es y el dimetro del cable es de 2mm.6. La antena se cuelga de un solo punto, por el centro y cada brazo queda separado entre 45 o y 60o grados de la vertical.7. La antena debe instalarse lo ms alto posible dentro de las limitaciones fsicas.8. Las puntas se amarran con cordeles a estacas o piedras en el suelo.9. Esta antena es direccional. El mejor plano de transmisin est en la lnea normal al plano formado por ambos cables. O sea si las estacas de la antena estn en direccin este-oeste, el mejor plano de transmisin est en el sentido norte-sur.10. La antena debe quedar como se ilustra en la figura 25.

Figura 25 COMPONENTES: ANALIZADOR DE ESPECTROS:

UnAnalizador de Redeses un instrumento capaz de analizar las propiedades de las redes elctricas, especialmente aquellas propiedades asociadas con lareflexiny latransmisindeseales elctricas, conocidas comoparmetros de dispersin(Parmetros-S). Disponen de unamemoriainterna donde se guardan todos los parmetros deseados,totalmente programables. Los analizadores de redes son ms frecuentemente usados en altasfrecuencias, que operan entre los rangos de 9 kHz hasta 110 GHz.Este tipo de equipo es ampliamente utilizado en la fabricacin deamplificadoresde alta potencia y enfiltrospara seales de radiofrecuenciapara obtener la precisin requerida en los parmetros de respuesta a las seales.Existen tambin algunos tipos de analizadores de redes especiales que cubren rangos ms bajos de frecuencias de hasta 1 Hz. Estos pueden ser usados por ejemplo en el anlisis de estabilidad de lazos abiertos o para la medicin deaudioy componentesultrasnicos.Hay dos tipos principales de analizadores de redes: SNA (Scalar Network Analyzer) Analizador de redes escalar, mide propiedades de amplitud solamente VNA (Vector Network Analyzer) Analizador de redes vectoriales, mide propiedades de amplitud y fase

Figura 26 GENERADOR DE SEALES:Ungenerador de seales,de funcionesode formas de ondaes undispositivoelectrnico delaboratorioque genera patrones de seales peridicas o no peridicas tanto analgicas como digitales. Se emplea normalmente en el diseo, prueba y reparacin de dispositivos electrnicos; aunque tambin puede tener usos artsticos.Hay diferentes tipos de generadores de seales segn el propsito y aplicacin que corresponder con el precio. Tradicionalmente los generadores de seales eran dispositivos estticos apenas configurables, pero actualmente permiten la conexin y control desde un PC. Con lo que pueden ser controlados mediante software hecho a medida segn la aplicacin, aumentando la flexibilidad.

Figura 27

ADAPTADORES TIPO N-BNC:Elconector BNC(delinglsBayonet Neill-Concelman) es un tipo deconector, de rpida conexin/desconexin, utilizado paracable coaxial. Inicialmente diseado como una versin en miniatura del Conector Tipo C. BNC es un tipo deconectorusado concables coaxialescomo RG-58 y RG-59 en aplicaciones deRFque precisaban de un conector rpido, apto para UHF y de impedancia constante a lo largo de un amplio espectro. Muy utilizado en equipos de radio de baja potencia, instrumentos de medicin como osciloscopios, generadores, puentes, etc. por su versatilidad.Figura 28

ANTENAS V INVERTIDAS CONSTRUIDAS:

Figura 29 CABLES COAXIALES CON TERMINALES TIPO N:Cable estndar Ethernet. Se denomina tambin cable coaxial "grueso", y tiene una impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N".

Figura 30

CABLE COAXIAL CON TERMINALES BNCElconector BNC(delinglsBayonet Neill-Concelman) es un tipo deconector, de rpida conexin/desconexin, utilizado paracable coaxial. Inicialmente diseado como una versin en miniatura del Conector Tipo C. BNC es un tipo deconectorusado concables coaxialescomo RG-58 y RG-59 en aplicaciones deRFque precisaban de un conector rpido, apto para UHF y de impedancia constante a lo largo de un amplio espectro. Muy utilizado en equipos de radio de baja potencia, instrumentos de medicin como osciloscopios, generadores, puentes, etc. por su versatilidad.

Figura 31 T-BNC O SPLITTERLos conectores BNC-T, los ms populares, son conectores que se utilizaron mucho en las redes 10Base2 para conectar el bus de la red a las interfaces.Un extensor BNC, permite conectar un cable coaxial al extremo de otro, y as aumentar la longitud total de alcance.Los splitters son ampliamente usados en conexiones con cables coaxiales.Figura 32

Figura 33

KIT DE CALIBRACION TIPO N:DC a 6GHz gama de frecuencias, los componentes del kit: tipo-n masculina y femenina de banda ancha de carga, tipo-n masculina y femenina a corto, tipo-n masculino y femenino abierto, de tipo n macho y hembra a adaptadores de 7mmFigura 34

MANUAL DE USUARIO DEL ANALIZADOR Y GENERADOR MEDIDAS DE LAS ANTENAS:

Tabla 3BandaFrecuencia CentralizadaTotal Largo DipoloLargo de Cada Pata Largo V Invertida[footnoteRef:1] [1: ]

Cada Pata en V

6 Metros52.00 Mhz9.00 Pies4.50 Pies8.64 Pies4.32 Pies









3.875 Mhz120.77 Pies60.385 Pies115.94 Pies57.97 Pies

3.900 Mhz120.00 Pies60.00 Pies115.20 Pies57.60 Pies


SOPORTES PARA UNA ANTENA DIPOLO:

Al menos cualquier estructura puede ser usada para soportar un dipolo. La antena debe mantenerse alejada al menos 12 pulgadas de cualquier elemento conductivo (torre o mstil). Los soportes para antenas suelen estar a la intemperie, as que es muy importante que tengan un anclaje fuerte y soporten perfectamente las inclemencias del tiempo. Los soportes de antenas son las estructuras q miden habitualmente de 12 y 50 metros de altura. Muchas ocasiones estas estructuras soportes se construyen con un diseo que permite mimetizarlas con el entorno urbano para no tengan impacto visual en el paisaje que las rodea. Si se usan rboles, deje algo floja la antena para absorber los movimientos del rbol y no rompa el cable. El soporte deber estar a una altura suficiente tal que el dipolo est al menos a 1/2 longitud de onda sobre el terreno (/2 =492/f, en pies)

Figura 35

Figura 36

Figura 37 Informacin til: No pase cables sobre lneas de alta tensin. El cable de alimentacin deber bajar perpendicularmente al dipolo al menos de longitud de onda.

Figura 38

Evite pasar cables paralelos a objetos largos conductivos tal como canales de aluminio. La antena se puede acoplar a otros metales y desentonarse. Cuando construyas un dipolo en V-invertida, recuerda que el voltaje en los extremos de sta puede ser mayor a 1000 V. Los extremos de la antena deben estar alejados del terreno de forma que no puedan ser tocados por personas. Cuando construyas una V-invertida, el ngulo entre los brazos puede ser mayor a 90 grados.APLICACIONES: El dipolo en V invertida es ideal para radioaficionados que transmiten en expediciones, porque con un simple mstil de unos nueve metros, un poco de cable y de cuerda de nylon, es posible instalar rpidamente una antena transportable, liviana, y de poco volumen.

COMO HACER UNA ANTENA V INVERTIDA :Una antena dipolo es sencillamente, aquella construida de un alambre. Es la antena ms fcil de construir para quin est comenzando con la radio aficin, porque requiere pocos materiales, pocas herramientas y es fcil de calibrar. Primero: La antena dipolo sirve para cualquier frecuencia de transmisin, ya sea: banda ciudadana, 10 mts., 20 mts., 40 mts, etc., porque basta con cortarla en su largo resonante (el largo ptimo de la antena). La forma general de la antena es como el siguiente diagrama:

Figura 39Aqu se notan, esencialmente, tres elementos: el cable coaxial, el alambre y los aisladores.El largo de cada pata de la antena se calcula de la siguiente forma:

Por ejemplo, si queremos calcular el largo de una antena para la banda ciudadana, tomamos la frecuencia media (canal 20 = 27.205 Mhz), y nos resulta que el largo de cada pata es de 2.62metros. En caso que se use una frecuencia especfica, en lugar de todos los canales de la radio, se tendra que cortar la antena para ese caso en particular. Por ejemplo, si usan slo el canal 38 de la banda ciudadana, la antena debera tener un largo de 2.60 metros en lugar de 2.62.El largo de la antena se calcula desde el punto donde el coaxial se separa, hasta la punta donde se une al aislador. Es frecuente el error de calcular el largo de la antena sin incluir los pedacitos de cable coaxial que estn separados y se unen a la antena. Para las antenas V invertida el largo de la antena debe ser 5% ms corta que la antena dipolo horizontal.El dimetro del alambre debe ser de lo suficientemente grueso para que no se corte, pero no tanto que sea difcil de manipular. La teora dice que mientras ms grueso el cable, mejor es el ROE en los canales extremos.En la figura se muestra una placa haciendo de aislador plstico. Esta placa no es necesaria salvo para darle mayor resistencia al montaje, con el objeto que la traccin en el montaje de la antena no se transmita hacia el coaxial y rompa las uniones. Si no se tiene una placa apropiada donde fijar los tres componentes, se puede usar un cordel plstico o una parte de una botella plstica de bebida. Hasta un pedacito de palo sirve para unir los tres elementos. Lo importante es que sea aislante.Esta antena es direccional. El mejor plano de transmisin est en la lnea normal al plano de formado por ambos cables. O sea si las estacas de la antena estn en direccin este-oeste, el mejor plano de transmisin est en el sentido norte-sur.La antena se cuelga de un solo punto, por el centro y cada pata queda separada entre 45 y 60 grados de la vertical, a una altura no inferior a los dos metros medidos desde el suelo a cada punta. Las puntas se amarran con cordeles a estacas o piedras en el suelo.

Este tipo de antena tiene, ciertas ventajas sobre el dipolo horizontal: Basta con tener un solo rbol o poste para hacer el montaje. Se puede variar el plano de direccin de la antena con solo correr las estacas. Ocupa menos espacio en el suelo

APLICACIN: CALCULO DE LONGITUD DE UNA ANTENAEl dipolo estndar de media onda en V invertida puede calcularse como sigue:

Esta ecuacin es vlida para alambre desnudo. Si el alambre est forrado/aislado, la antena es un poco ms corta debido a la menor velocidad que produce la aislacin. A pesar de que pueden obtenerse frmulas precisas segn las caractersticas del cable, es recomendable partir con la ecuacin anterior por un motivo prctico: es ms fcil cortar que agregar cable.Tabla 4 medidas para algunas bandas de HF a partir de esta frmula.BandaFrecuencia central y longitud del dipolo

para la banda de 6 mpara la banda de 10 mpara la banda de 15 mpara la banda de 20 mpara la banda de 40 mpara la banda de 80 m51.500 kHz --->1,39 m cada brazo.28.500 kHz --->2,51 m cada brazo.21.300 kHz --->3,36 m cada brazo.14.200 kHz --->5,04 m cada brazo.7.100 kHz --->10,07 m cada brazo.3.700 kHz ---> 19,30 m cada brazo.

anexos

CONCLUSIONES La antena V invertida est basada en las antenas de dipolo de media onda, las ventajas que nos proporciona son en rendimiento, mnima ocupacin de espacio y acceso inmediato a los extremos, lo cual permite ajustar cmodamente la longitud con precisin. La antena v invertida como pudimos apreciar es de fcil construccin y aplicacin en el uso diario, esto nos permite darle la mxima utilidad a este tipo de antena. Adems de las antenas v invertida tipo dipolo, tambin encontramos las antenas en modo multipolo. Este tipo de antena resulta siendo el ideal para muchos radioaficionados debido a su fcil transporte.BIBLIOGRAFIA:1. Sistemas de Comunicaciones Electrnicas -Wayne Tomasi, 4ta Edicin, Editorial Pearson2. Teora de Antenas, Gua de Estudio- Jaume Anguera y Antonio Prez, Universidad Lasalle3. Antenas Jhon D. Kraus, Ronald Marhefka .3era Edicin, Editorial Mc Graw-Hill4. Lneas de transmisin y Antenas Roberto S. Murphy Artega. Instituto Nacional de Astrofsica, ptica y Electrnica (INAOE), Mxico, 2005.5. Conceptos Bsicos sobre antenas Luis G. Guerrero Ojeda. Puebla, Mxico, 2006.Captulo: DISEO DE UNA ANTENA V INVERTIDA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

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