Paper 1 Antenas
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ANTENA MONOPOLO VERTICAL UNEFA CHUAO, Venezuela. Ingeniería de Telecomunicaciones 10mo Semestre, Sección # 01 Peggy Colina [email protected] , Charlotte Giannotti [email protected] , Rosmary Ruiz [email protected] Yanel Baudry [email protected]
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ANTENA MONOPOLO VERTICAL
UNEFA CHUAO, Venezuela.
Ingeniería de Telecomunicaciones
10mo Semestre, Sección # 01
Peggy Colina [email protected], Charlotte Giannotti [email protected], Rosmary Ruiz [email protected]
Yanel Baudry [email protected]
RESUMEN: En este informe realizaremos la construcción de una antena Monopolo bibanda VHF/UHF para móvil, tomando en cuenta las características más importantes de la misma, estudiando así su funcionalidad y sus aplicaciones en la Radiofrecuencia.
I. INTRODUCCIÒN.
La antena monopolo surge a raíz de la problemática que se presentaba cuando por ejemplo en un 1 MHz de frecuencia central, la longitud de onda es de 300m, por lo que una antena dipolo en λ/2 deberá medir 150m, pero esto es bastante complicado de conseguir, sin contar con otro problema, el suelo. Es por ello que se utilizan antenas más pequeñas, se utilizan los monopolos. Siguiendo con el ejemplo anterior, si colocamos el dipolo de 150m en el suelo, este se comportará como una antena de 300m en el espacio libre.
II. OBJETIVOS.
Construir una antena bibanda VHF/UHF para móvil en rango de acción activa de 70cm a 1 m aprox.
II. BASES TEORICAS.
Antena Monopolo
Una antena Monopolo es la mitad de una antena Dipolo, casi siempre montado sobre una especie de plano de tierra. El caso de un Monopolo de longitud L, montada sobre un infinito plano de tierra.
Usando la teoría de la imagen, los campos por encima del plano de tierra se puede encontrar utilizando el equivalente fuente (antena) en el espacio libre. Esto es simplemente una antena de dipolo del doble de la longitud. Los campos por encima del plano de tierra, son idénticos a los campos, que se conocen y se presenta en el dipolo. Los campos por debajo del plano de tierra son cero.
El directividad de una antena monopolo está directamente relacionado con la de una antena dipolo. Si la directividad de un dipolo de longitud 2L tiene una directividad de D1 [dB], a continuación, la directividad de una antena monopolo de longitud L tendrá una directividad de D1 3 [decibelios]. Es decir, la directividad (en unidades lineales) de un monopolo es el doble de la directividad de una antena de dipolo del doble de la longitud. La razón de esto es simplemente porque no la radiación se produce por debajo del plano del suelo, por lo que la antena es realmente el doble de "directiva".
Características de una Antena Monopolo.
Es una antena construida de un solo brazo rectilíneo irradiante en posición vertical. Podemos ver una antena vertical de ganancia de 3 a 17 dBi.
El uso de Vhf es principalmente para aplicaciones de Radio móvil en vehículos. En Monopolo de 1/4 de onda, la impedancia de la antena es de 36 ohmios.Básicamente igual al dipolo.Ganancia baja de 0-2 dBi.
III. MATERIALES PARA LA REALIZACIÒN DE LA ANTENA.
1. Cable conductor de cobre de 2mm aprox.
2. Cable conductor de cobre de 0.8mm aprox.
3. Conector para RG-58.4. Caña de Bambú de 34 cm. aprox.5. Pistola de Silicón6. Estaño.7. Cinta adhesiva blanca y negra.8. Pinza y Piqueta.9. Cinta Métrica de 5 m.10. Tijera.
IV. PASOS PARA LA REALIZACIÒN DE LA ANTENA.
.1. Diseño:
Longitud del conductor de cobre de 2mm desde que sale del conector: 135mm = 13.50cm
Longitud del conductor de cobre de 0.8 mm: 18.5 cm
Longitud Total de los conductos de cobre de 2 mm + 0.8 mm: 32 cm
Diámetro del tubo de bambú: 10mm = 1.0cm
Banda de frecuencia VHF: 30-300 Mhz
Banda de frecuencias UHF: 300Mhz -3 Ghz.
Potencia estimada de la antena: 100 w
Ganancia aproximada de la Antena: 50 dBm
Longitud de Onda:
= = 1x10 m
( Para UHF)
= = 0,1x10 m
( Para VHF)
2. Elaboración:
Se tomo el conductor de cobre de 2 mm y se envolvió un extremo con cinta adhesiva de papel blanco.
Se le colocó el conector en ese extremo del cobre.
Luego se midió 13.5 cm. de longitud desde la salida del conector y se picó.
A la caña de bambú, se le abrió un orificio a la misma longitud anterior.
Por ese orificio, se introdujo el conductor de 0.8mm y éste se soldó por el otro extremo al conductor de 2 mm.
Una vez soldado se procedía a fijar el conector a la caña de bambú, utilizando silicón.
Al otro extremo de la caña de bambú, se le coloco una tapa.
Hecho esto, se procedió a realizar espirales con el conductor de 0.8 mm en el siguiente orden:
1. Primer bloque de cuatro espirales bien unidos que van a funcionar como un filtro para la banda de UHF.
2. Segundo bloque de 17 espirales separadas que van a funcionar como filtro para la banda de VHF.
Para finalizar, se envolvió con cinta adhesiva negra.
V. CONCLUSION.
El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en vehículos. En ellas, el cuerpo metálico del vehículo sirve de plano de masa. A causa de la popularidad de la VHF móvil en la banda de 2m, la antena más común es el monopolo vertical. Eso explica a su vez que en la banda de 2m la polariza-ción en la clase de emisión F3E (Fre-cuencia Modulada o FM) sea la polariza-ción vertical. El vehículo utiliza las cua-tro llantas como condensador para con-ducir la HF de regreso a la antena.
El monopolo vertical es muy usado en las expediciones de radioaficionados, sobre todo desde islas o costas. El diagrama de emisión del monopolo vertical muestra emisiones sumamente
rasantes, lo que garantiza que la energía esté concentrada a pocos grados por encima del horizonte, favoreciendo así el alcance máximo por reflexión en la ionosfera; las extensiones de agua salada son espejos ideales para las ondas HF, que les sirven de plano de masa.
