Antenas. Antenas. Antenas. Antenas. Antenas 04/10/2013. Comunicaciones Inalámbricas Capitulo 3: Antenas

Transcripción

1 04/10/013 Comunicaciones Inalámbicas Capitulo 3: Vícto Manuel Quinteo Flóez Claudia Milena Henández Bonilla Maestía en Electónica y Telecomunicaciones II-013 Componente fundamental de sistemas de comunicaciones inalámbicos. Dispositivo (adiado EM) que adia o ecibe ondas electomagnéticas. Conviete la enegía de una onda guiada en la enegía de una onda de espacio libe (o vicevesa) tan eficientemente como sea posible. P ad IR ad Vg - voltaje-fuente geneado (tansmiso). Zg- Impedancia geneado (tansmiso). ad L Rad Resistencia de adiación. (elacionado a la potencia de adiación) R L Resistencia de pédida (elacionada a pédidas de dieléctico y de conducción). jx Reactancia de antena Z R R JX La antena es un componente citico de un sistema de comunicaciones inalámbico.. Radiadoes de un único elemento Radiadoes de alambe. (). Radiadoes de un único elemento (). de apetua. Coneta cónica Coneta (Hon) piamidal Guía de onda ectangula abieta 1

2 04/10/013 (3). Radiadoes de un único elemento (3) de apetua (). (4). Radiadoes de un único elemento (4) de apetua (3). double-idge hons (TEM, linea polaization, ulta-wide band) quad-idge hons (TEM, ulta-wide band) Coneta cougada (5). Radiadoes de un único elemento (5) impesas. (6). Radiadoes de un único elemento (6) impesas (). (7). Radiadoes de un único elemento (7) impesas (3). (8). Radiadoes de un único elemento (8) impesas (4). double-laye pinted Yagi with electomagnetically-coupled feed

3 04/10/013 (9). Radiadoes de un único elemento (9) impesas (5). (10). Radiadoes de un único elemento (10) impesas (6). Fomas de los paches adiantes. (11). Radiadoes de un único elemento (11) impesas (7). De anua (slot) (1). Radiadoes de un único elemento (1) impesas (8). De anua (slot) () (13). Radiadoes de un único elemento (13) Leaky-wave (14). Radiadoes de un único elemento (14) eflectoes 3

4 04/10/013 (15). Radiadoes de un único elemento (15) eflectoes () (16). Radiadoes de un único elemento (16) lente The ecibo Obsevatoy Radio Telescope (17). Radiadoes de un único elemento (17) lente () (18). Radiadoes de un único elemento (18) lente (3) (19). eglos (aays) de antenas. Múltiples elementos adiantes. (usualmente similaes). (0). eglos (aays) de antenas (). 4

5 04/10/013 (1). eglos (aays) de antenas (3). (4). eglos (aays) de antenas (4). NRO/LM (tacama Lage Millimete ay): aay of adio telescopes eglos de paches Micostip Paámetos de antenas. Patón de adiación Repesentación de las popiedades de adiación de la antena como función de las coodenadas angulaes. Valo nomalizado. E, E,, H Paámetos de antenas (). Patón de adiación () Patón isotópico. ntena dieccional. ntena omnidieccional. Paámetos de antenas (3). Patón de adiación (3) Patones pincipales Paámetos de antenas (4). Patón de adiación (4) 5

6 04/10/013 Paámetos de antenas (5). Patón de adiación (5) Paámetos de antenas (6). Patón de adiación (6) Lobulos del patón. Paámetos de antenas (7). Patón de adiación (7) Lobulos del patón (). Paámetos de antenas (8). Patón de adiación (8) ncho del haz del patón (Patten Beamwidth). ncho del haz de potencia mitad. (HPBW) ncho del haz de pimeos nulos. (FNBW) Paámetos de antenas (9). Patón de adiación (9) ncho del haz del patón (Patten Beamwidth) (). Paámetos de antenas (10). Patón de adiación (10) ncho del haz del patón (Patten Beamwidth) (3). 6

7 04/10/013 Paámetos de antenas (11). Patón de adiación (11) Paámetos de antenas (1). Patón de adiación (1) Paámetos de antenas (13). Patón de adiación (13) Paámetos de antenas (14). Patón de adiación (14) Paámetos de antenas (15). Patón de adiación (15) Paámetos de antenas (16). Patón de adiación (16) 7

8 04/10/013 Paámetos de antenas (17). Patón de adiación (17) Paámetos de antenas (18). Relación adelante atás (font to Back F/B) Paámetos de antenas (19). Polaización Oientación física de los elementos de la antena que emiten enegía de RF. La polaización de una onda es la figua geomética deteminada po el extemo del vecto que epesenta al campo eléctico en función del tiempo. Paámetos de antenas (0). Polaización () Paámetos de antenas (1). Polaización (3) Paámetos de antenas (). Relación de ondas estacionaias (VSWR) Relación del máximo voltaje al minimo voltaje en un patón de ondas estacionaias. 8

9 04/10/013 Paámetos de antenas (3). Ganancia de antena Relación de la ganancia de potencia en una diección dada a la ganancia de potencia de la antena de efeencia en la misma diección. g numéico G( dbi) 10Log g isotópico g numéico G( dbd) 10Log g dipolo / Paámetos de antenas (4). ncho de banda de fecuencia (FBW) Rango de fecuencias dento del cual las caacteisticas de la antena (patón, impedancia, eficiencia, polaización,etc) son confomes a cietas especificaciones. Banda ancha FBW f FBW f max min» 40:1. ntena independiente de la fecuencia. Banda angosta f f max min max min *100% f0 0 max min f0 f f f f f Paámetos de antenas (5). Densidad de potencia adiada Potencia po unidad de supeficie en una diección. P, P E *, ReExH E E H W m, W P ds Paámetos de antenas (6). Diectividad Relación ente la densidad de potencia adiada en una diección, a una distancia, y la densidad de potencia que adiaía a la misma distancia una antena isotópica. P, D, Wt 4 Paámetos de antenas (7). Impedancia de antena Z R jx R R R l Paámetos de antenas (8). Impedancia de antena () Máxima tansfeencia de potencia. Rg R Rl R X X g Cicuito equivalente de la antena tansmisoa 9

10 04/10/013 Paámetos de antenas (9). Impedancia de antena (3) Con adaptación de impedancias Potencia entegada a la antena. Vg P 8 R R Potencia disipada como calo en el geneado l Paámetos de antenas (30). Impedancia de antena (4) Con adaptación de impedancias () Potencia adiada. Vg R P 8 R R Potencia disipada como calo en la antena. l Vg Vg P g P 8 R 8R g Rl Vg Rl Pl 8 R R l Paámetos de antenas (31). Impedancia de antena (5) Cicuito equivalente de la antena eceptoa Paámetos de antenas (3). Impedancia de antena (6) Máxima tansfeencia de potencia. RL R Rl R X X L Paámetos de antenas (33). Impedancia de antena (7) Con adaptación de impedancias Potencia entegada a la caga. V V PL 8R 8R Potencia disipada como calo en la antena L Paámetos de antenas (34). Impedancia de antena (8) Con adaptación de impedancias () Potencia dispesa (e-adiada). Potencia captuada total. V P 8 R R V Pl 8 Rl R V V Pc 4 4 R R R l 10

11 04/10/013 Paámetos de antenas (35). Eficiencia de adiación y pédidas de antena Estimación de la pédida total de enegía en los teminales de entada de la antena y dento de su estuctua. R e R R Resistencia DC y Resistencia de supeficie de alta fecuencia R dc 1 l l W W R S ad ent f Efecto pelicula Paámetos de antenas (36). ea Efectiva (apetua) e Relación de la potencia disponible en los teminales de la antena a la densidad de potencia de una onda incidente plana sobe la antena, la cual se encuenta adaptada a la antena en teminos de polaización. ea pesentada a la señal ecibida o adiada. G 4 e W e P i Va le E i 11