ANTENAS

Universidad Nacional de Loja

FACULTAD DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

Arreglo de Antenas

Por: Ibeth Román Docente: Ing. Andy Vega

Arreglos de antenas

Un arreglo de antenas es un conjunto de antenas simples unidas bajo ciertas condiciones, generalmente iguales y orientadas en la misma dirección, las cuales son acomodadas en una disposición física determinada, relativamente cercanas unas respecto a otras

Parametros de Control

Ancho de hazEs la apertura angular del lóbulo principal medido en un determinado nivel de potencia constante

Factor de arregloEs el patrón de radiación del arreglo asumiendo que los elementos usados son antenas isotrópicas

Patrón de radiaciónEs la representación de la radiación o recepción de la antena de los campos eléctricos en el espacio

Red de lóbulos Son los lóbulos laterales que tienen una intensidad igual al lóbulo principal

Directividad Es la medida del contraste de arreglo y es el radio de la potencia radiada por el arreglo en la dirección deseada a la potencia media radiada por el arreglo en todas las direcciones.

Arreglos lineales

Es un arreglo compuesto de varios elementos colocados en línea recta. Se considera como un filtro espacial que pasa las señales de una cierta dirección y rechaza las señales de otras direccionesUn arreglo lineal uniforme es aquel en el que los elementos que lo conforman son alimentados con corriente de igual magnitud, con un desfase uniforme y progresivo a lo largo de la línea. Además, los elementos están igualmente separados a lo largo de una línea recta

Agrupación de antenas

Arreglo de antenas

Son antenas compuestas por un número de radiadores idénticos ordenados regularmente y alimentados para lograr un lóbulo de radiación

Funcionamiento

Se basa en la interacción de las radiaciones de los distintos elementos que forman el arreglo o el "Array"

Tipos de arreglos

• Arreglo Lineal

Utilizado en transmisoras de radio y televisión

• Arreglo De antenas planas

Comunicación Satelital

• Arreglo cilíndrico

Utilizado en transmisoras de radio y televisión

Arreglo básico

Consta de dos radiadores iguales en fase con igual amplitud

Puntos clave en la elavoración de antenas

Altura: El área de servicio y altura donde se sitúa el centro emisor y los niveles de la señal son necesarios a la hora de diseñar un sistema radiante así como su entorno. El área de servicio y altura donde se sitúa el centro emisor y los niveles de la señal son necesarios a la hora de diseñar un sistema radiante así como su entorno Tipo: Aunque no es indispensable es muy recomendable que las antenas que se utilizan sean del mismo tipo Manejo de frecuencias: Los arreglos de antenas dependen de las longitudes de onda que se requieran manipular, por lo que se tienen que diseñar los arreglos para que sean capaces de manejar distintas longitudes de onda.

Arreglo BroadSide

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Arreglo BroadSide

Patrón de radiación

Tipos de Broadside

Radiación

Tipos de Broadside

Este tipo de antena produce un gran patrón de radiación que es perpedicular al plano del arreglo. Este tipo de antena produce un gran patrón de radiación que es perpendicular al plano del arreglo

El patrón de radiación y la efectividad del arreglo depende de: El tipo de antena individuales Su orientación Su posición en el espacio La amplitud y la fase de la que están alimentados El número total de elementos

El arreglo roadside puede ser formado por otros tipos de elementos, no necesariamente dipolos, como lo pueden ser cuernos, ranuras, u otro tipo de antenas individuales

La antena broadside es bidireccional en radiación pero el patrón de radición tiene un haz muy estrecho y una alta ganancia

Es una aplicación de antenas colinales que consiste en dipolos espaciados uno de otro en media longitud de onda

La configuración mínima de este modelo de antena utiliza sólo dos “elementos”, sin embargo, el agregado de más “elementos” provee a la antena una característica muy deseada por todos los usuarios de equipos de radio: ganancia.

Antenas YAGI

• La ganancia de una antena se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección y la densidad de potencia que radiaría una antena isotrópica, a igualdad de distancias y potencias entregadas a la antena.
• Elementos de excitación: (Dipolo) Pueden ser activos o excitados, estos se conectan directamente a la línea de transmisión y reciben potencia de la fuente.
• Elementos parásitos: No se conectan a la línea de transmisión y reciben la energía a través de la inducción mutua. Estos elementos se clasifican en Reflectores y Directores.No se conectan a la línea de transmisión y reciben la energía a través de la inducción mutua. Estos elementos se clasifican en Reflectores y Directores.

• Ubicación: Debe instalarse tan lejos como sea posible de los objetos metálicos, chimeneas, paredes, y de la rama de los árboles que absorben las ondas de radio, reduciendo la intensidad de la señal que llega a la antena
• Antena floja: Una antena floja o que se balancee puede causar desvanecimiento de la señal.Una antena floja o que se balancee puede causar desvanecimiento de la señal.
• Resistsencia del circuito
• Altura

Antena Colineal

Son arreglos de antenas verticales situadas en el mismo eje y con una separación de un cuarto de longitud de onda entre cada elemento Aplicación: Usada para proveer un patrón omnidireccional horizontal con una antena vertical, se usa basicamente en telecomunicacionesUsada para proveer un patrón omnidireccional horizontal con una antena vertical, se usa basicamente en telecomunicaciones Patrón de radiación: Concentra la radiación en el plano horizontal, de gran potencia y ganancia. Desfasamiento: Dependiendo del desfasamiento se pueden lograr diferentes diagramas de radiación Ventajas del arreglo colineal

• Mejora la ganancia.
• El diagrama de radiación omnidireccional aumenta.
• Los elementos deben de ser alimentados con la misma fase para mejores resultado

Arreglo End-Fire

Composición: Usa dos dipolos de media onda, con una distancia entre ellos de media longitud de onda, Similar al arreglo broadside excepto que los dipolos son alimentados 180º fuera de fase Patrón de radiación: El arreglo End-Fire tiene un patrón de radiación bidireccional pero con un ancho de haz muy bajo y una ganancia baja y su radiación depende de los elementos que maneje Manejar más ganancia: Una antena de una alta unidirección puede ser creada seleccionando cuidadosamente el número de elementos con una separación apropiada Ventajas: Alta direccionabilidad Generalmente se usa en recepción. Reduce interferencias en el lóbulo perpendicular al arreglo Alta direccionabilidad