Diagrama de radiación: corte phi=0º grados

Documentos relacionados
1. La directividad de una antena cuya densidad de potencia viene dada por P = A0

TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

TECNUN. Semana 7. A) La amplitud del campo eléctrico a 1 km de distancia según el eje X. B) La directividad en esa dirección.

d l = 5λ/4 Pa red Sue lo

Radiación y Radiocomunicación. Fundamentos de antenas. Carlos Crespo Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones

G(θ) = máx{g 1 (θ), G 2 (θ)}

SOLUCIÓN: BADDB CCBBA CBBDD

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

DEPARTAMENTO DE SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES EXAMEN FINAL DE RADIACIÓN Y PROPAGACIÓN (2 de septiembre de 2002).

Cuestiones del tema 6

SOLUCIÓN: CDBCB DCBAB BACCA. 1. La impedancia de entrada de una ranura de longitud 0, 1λ es:

4. Con cuál de las siguientes configuraciones de antenas es posible obtener polarización circular en el eje x?

TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE VALENCIA

DEPARTAMENTO DE SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES EXAMEN FINAL DE RADIACIÓN Y PROPAGACIÓN (29 de enero de 2002). Versión B

Parámetros de antenas

3. Un reflector de esquina supera en directividad a un dipolo aislado en aproximadamente a) 3 db b) 6 db c) 12 db d) 24 db

Alumno: a) Calcule las pérdidas del radioenlace en espacio libre en db. Las pérdidas del radioenlace en db se calculan con la fórmula:

Problemas de Sistemas de Radiofrecuencia TEMA 2

Universidad de Chile Facultad de Ciencias Física y Matemáticas Departamento de Ingeniería Eléctrica Antenas

ACOPLAMIENTO ENTRE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN. Es interesante estudiar el comportamiento de sistemas radiantes (teoría de antenas) por varias razones:

Solución.- Páginas del texto base: XV/5 y XV/6 (ecuaciones 15.6).

Antenas Apuntes de clase Características básicas de las antenas (borrador)

Propagación básica de ondas electromagnéticas. Fórmula de Friis

DEPARTAMENTO DE SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES RADIACIÓN Y PROPAGACIÓN Examen extraordinario. 5 de septiembre de 2005

3.1 Consideraciones generales sobre antenas.

PROBLEMA de amplificadores de microondas (tiempo 90 minutos, puntuación 40 puntos)

Laboratorio de Microondas, Satélites y Antenas. Práctica #2. Patrón de Radiación

RECOMENDACIÓN UIT-R S Formato de fichero de datos electrónico para los diagramas de antena de estación terrena

Comunicaciones Inalámbricas Capitulo 3: Antenas. Víctor Manuel Quintero Flórez Claudia Milena Hernández Bonilla

( ) 2 = 0,3125 kg m 2.

RECOMENDACIÓN UIT-R S.731 *

Tecnología Electrónica 3º Ingeniero Aeronáutico. radiación n y antenas

RECOMENDACIÓN UIT-R M (Cuestión UIT-R 88/8)

RECOMENDACIÓN UIT-R S.1528

PROBLEMAS DE ELECTROMAGNETISMO. Figura 1

3.5 ANTENAS MICROSTRIP

Ingeniería de Telecomunicación PROPAGACIÓN DE ONDAS Apellidos, Nombre

ELECTROMAGNETISMO PRÁCTICO 6 MAGNETOSTÁTICA

Describir las características de las antenas de bocina. Efectuar las medidas de ganancia y diagramas de radiación.

EJERCICIOS PAU MATEMÁTICAS II ARAGÓN Autor: Fernando J. Nora Costa-Ribeiro Más ejercicios y soluciones en fisicaymat.wordpress.com

1 Pérdida total (de un enlace radioeléctrico)*** (símbolos: L l o A l )

Laboratorio 3 Antenas

4.- Qué quiere decir que una antena es un elemento pasivo? 6.- Una antena tiene una ganancia de 7dBd. Cuál es su ganancia, expresada en dbi?

Movimiento Circunferencial Uniforme (MCU)

2.2 GANANCIA, GANANCIA DIRECTIVA, DIRECTIVIDAD Y EFICIENCIA

Medida del campo magnético terrestre

Antenas Apuntes de clase Antenas elementales y dipolos (borrador)

RECOMENDACIÓN UIT-R S.1256

Ganancia y Polarización. Rogelio Ferreira Escutia

Ejercicios de trigonometría.

x... Con 30 términos (15 positivos y 15 negativos) se consigue una aproximación aceptable también lo denominan algunos autores como C in

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. INAOE.

Conceptos básicos sobre antenas

Práctica Módulo de torsión

Antenas Clase 5. Ing. Marco Rubina

Cinemática del Punto. e Problema 2.3 de [1]

Parámetros de Transmisión de una Antena

Electromagnetismo II

SEMINARIO DE MEDIDAS DE EMISIONES ELECTROMAGNÉTICAS

EXPERIENCIAS CON MICROONDAS

GUÍA 6: CIRCUITOS MAGNÉTICOS Electricidad y Magnetismo

Lección 7. Ecuaciones de Maxwell. Ondas electromagnéticas.

Curso. Planeación, diseño e instalación de un sistema de Radiocomunicación utilizando el Software Radio Mobile. Link Budget / Presupuesto de Potencia

Medios materiales y desarrollo multipolar.

Examen de Física-1, 1 Ingeniería Química Examen final. Enero de 2013 Problemas (Dos puntos por problema).

RADIOCOMUNICACIÓN. PROBLEMAS TEMA 2 Ruido e interferencias en los sistemas radioeléctricos

En la Representación 9 de la sección Representaciones del presente proyecto puede verse el perfil de esta antena.

ENERGÍA ELECTROSTÁTICA

PROBLEMAS TEMA 1 INTRODUCCIÓN. DEFINICIONES BÁSICAS

Electromagnetismo I. Semestre: TAREA 1 Y SU SOLUCIÓN Dr. A. Reyes-Coronado

Medida de antenas en campo abierto Estudio de la antena Yagi-Uda

Planificaciones Propagación y Sist. Irradiantes. Docente responsable: FANO WALTER GUSTAVO. 1 de 6

TEMAS 6 Y 7 GEOMETRÍA EN EL ESPACIO

Sistemas de Radiodeterminación Colección de problemas propuestos

Física 2º Bto. (A y B) Movimiento ondulatorio. Campos gravitatorio y eléctrico 19 marzo 2008

RECOMENDACIÓN UIT-R BO.1506

G(ϕ) = 10 para 48 ϕ 180

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

PRÁCTICA 6: PÉNDULO FÍSICO Y MOMENTOS DE INERCIA

Módulo 7: Fuentes del campo magnético

TRABAJO PRÁCTICO 5. 4) Un edificio de 100 m de altura proyecta una sombra de 120 m de longitud. Encontrar el ángulo de elevación del sol.

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA

Radiación de cargas en movimiento

Metodología detallada para la evaluación de interferencias

Método de Separación de Variables.

El péndulo físico. Un método para determinar la aceleración de la gravedad. Oscilaciones del péndulo en un plano inclinado.

Pregunta 1 (1.5 p) Física Aplicada (Forestales) Examen Ordinario TEORÍA. APELLIDOS y NOMBRE: Gráfica B. Gráfica A

Práctica 3. Polarización

Polarización I: polarización lineal y ángulo de Brewster. Versión 1.0

CURSO: 1º bachillerato GRUPO: A Nº: FECHA: CALIF. 1. (1 puno) Representa sobre la recta real los siguientes conjuntos:

Ejercicios de la acción de un campo Magnético sobre una Espira

FÍSICA cede.es EJERCICIOS Y PROBLEMAS 287 MADRID 2014

Un experimento con integración

RECOMENDACIÓN UIT-R S.1586

Facultad de Ingeniería Matemática Básica 1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

1º E.U.I.T.I.Z. Curso Electricidad y Electrometría. Problemas resueltos tema 6 1/17

Transcripción:

Alumno: EXAMEN SUSISEMAS DE RADIOFRECUENCIA Y ANENAS DO. DE EORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES 6 de julio de roblema (hay que entregar la hoja de este enunciado (puede utilizar ningún tipo de documentación, 5 puntos, 75 minutos ROLEMA ( puntos Una antena posee un diagrama de radiación simétrico en pincel. La figura siguiente muestra un corte en Φº de dicho diagrama. Diagrama de radiación: corte phiº - -4-6 -8 d - Se sabe que la temperatura de brillo del sol es de 6K (con un arco de.5º, la del cielo de 3K y la de la ierra de 9K. Determine la temperatura de ruido de la antena A. La temperatura de ruido de antena se puede calcular como (por ejemplo, Stutzman 9.4. Como en este caso no tenemos ninguna representación funcional y lo que tenemos es el diagrama de radiación, habrá que realizar una integración numérica. La integral del denominador corresponde al ángulo sólido de la antena que se puede sacar, de forma aproximada, directamente de la gráfica. Como el ancho de haz es relativamente estrecho, podemos sacar su ángulo sólido sin más que tomar su nivel a -3d, esto es 4*8º. La cota de A será cuando el broadside apunte al sol. A π Ω - -4-6 -8 d - -8-6 -4 - - -8-6 -4-4 6 8 4 6 8 grados Ω 7 π /8 dω ( ϑ dω π π π π sinθ d d

Los valores que toma el diagrama de radiación en saltos de º (en unidades naturales son los siguientes:.94.89.83.8.7.63.56.5.35.3.5.8..8.5. Así se puede poner el sumatorio como sigue: 6 6 sin(.5.5 π /8.94 + 3.5 π /8 ( θ n, n n A 6. 3K ϑ ( ROLEMA (8 puntos Suponer que el campo radiado por una antena está dado por: Ae Ae E aˆ θ k sin( θ + aˆ k sin( θ r πr Los valores de A y A dependen de la geometría de la antena. Obtener la expresión de la resistencia de radiación de la antena. Determinar razonadamente la polarización que tiene dicha antena. ara calcular la resistencia de radiación determinaremos la potencia radiada y la igualaremos a la expresión: rad E aˆ E θ I k sin E E f R * rad E π Ae Ae e ( θ + aˆ k sin( θ k sin( θ ( A aˆ + A aˆ wµ k sin µ π sin r ( θ ( A + 4A f µ π sin( θ ( A + 4A r ( θ ( A + 4A πr c r c r Rrad 6π En cuanto a la polarización de la antena anterior, si se observa la expresión ª del anterior conjunto de ecuaciones claramente se ve que tiene dos componentes angulares con igualdad de fase. Esto quiere decir que la polarización será lineal con una inclinación respecto al eje θ que vendrá dada por: A α arctan A ROLEMA 3 (7 puntos Imagina un dipolo infinitesimal situado entre dos conductores magnéticos ideales (MC. El ángulo entre los MC es 45 o y el dipolo está situado en la bisectriz entre ambos MC como se indica en la figura. La flecha indica la dirección de la corriente. Discuta el problema y dé una estimación de las imágenes de dicho dipolo. r θ

Hay que aplicar el teorema de las imágenes considerando que el plano que tenemos es un plano magnético (MC. De acuerdo con el teorema las imágenes se aplican siguiendo el cuadro que se muestra (tomado de alanis Cuando tenemos un plano inclinado como el del enunciado habrá que hacer la imagen respecto a cada uno de los planos descomponiendo la corriente del dipolo eléctrico infinitesimal en componentes ortogonales respecto a cada uno de los planos. De esta forma las imágenes forman un octógono regular (36/458, situándose las imágenes en el centro de los lados de dicho octótgono, debido a las imágenes que producen las propias imágenes. Hay que tener en cuenta que el sentido de las imágenes va alternando de forma que en el sector dibujado está contrario a las agujas del reloj, en el siguiente a favor y así alternativamente. ROLEMA 4 (5 puntos Considere un array de antenas de tipo dipolos colineales, situado verticalmente a lo largo del eje Z funcionando a la frecuencia de GHz. Las figuras de la parte posterior muestran un corte en Φ completo y un detalle de dicho corte con el fin de facilitar los cálculos que tengan que realizarse. or este último motivo, y por si necesitaran dichos datos, se precisan los siguientes datos: los nulos entre los que se encuentra el haz principal están en 8.8º y.5º. Se pide: a Determine razonadamente de forma aproximada la directividad del anterior array y comente si habrá discrepancias y por qué con el valor que se obtendría de forma exacta (3 puntos Se trata de un array omnidireccional en el plano acimutal. Además, también sabemos que el diagrama está apuntando hacia º por debajo del plano del horizonte (º. ara calcular la directividad de forma aproximada utilizamos la fórmula de Krauss: ϑ π ( omnidireccional D 3 8.8 9. 5d ϑ ϑ ϑ π 8 Los valores serían diferentes porque la fórmula de Krauss es tanto más precisa cuanto más estrecho es el haz. b Se quiere caracterizar el comportamiento en polarización del array anterior. ara ello se mide en una cámara anecoica con una sonda de tipo bocina piramidal (similar a las del laboratorio pero de boca cuadrada de.5 m de lado y con una eficiencia total de radiación del 5%. Dicha bocina se coloca a una distancia de 8m.

. Justifique la polarización del array utilizado ( puntos Es un array de dipolos lineales donde las líneas de corriente son lineales y por lo tanto la polarización es lineal.. ara medir la relación copolar-contrapolar se ha girado 9º la posición de la sonda respecto a la inicial. or qué? Cuando se efectúa dicha operación la potencia recibida es 49.4nw. Si la potencia del transmisor era mw, determine la relación copolar contrapolar en el array considerado. (8 puntos Cuando se toma la medida copolar la sonda está con polarización vertical. ara hacer la medida contrapolar se gira 9º para ver lo que se capta en una polarización ortogonal. Habrá que ver la potencia que se recibe en la situación copolar y en la situación contrapolar. La ganancia de la antena es: G η Afis.5.5 69.8 8. 44d.5 Como no dicen nada de la eficiencia del array se va a suponer que es % y que la ganancia es 9.5 d. De esta forma podemos poner los siguientes balances de enlace R Rco dm + G + GR log + 8.44 + 9.5 56.5 9.3dm 43.6dm Rx Co / contra 4.3d c Se sabe que la alimentación del array es una de las tres alimentaciones canónicas. Con ayuda de las figuras y de los datos anteriores, determine todos los parámetros que caracterizan al array (tipo de alimentación, número de elementos, tamaño del array y alimentación en módulo y fase de cada elemento ( puntos - - -3-4 -5-6 -7-8 -9-4 6 8 4 6 8

-5 - -5 - -5-3 7 8 9 3 4 Si la alimentación es una de las canónicas no puede ser uniforme porque el nivel de lóbulo secundario es de unos 3 d por lo que sólo puede ser triangular o binomial. Como existen varios nulos diferentes, el diagrama tiene que ser triangular y no binomial donde los ceros son múltiples. ara una alimentación triangular el ancho del haz principal viene dado por: Ψ Ψ Ψ k d cosϑ + α ( k d cosϑ + α k d ( cosϑ cosϑ π π d ( cos8.8 cos.5 π d.75 Una vez hallado la separación entre elementos, con la misma expresión anterior podemos hallar el número de elementos que componen el array: π 8π.75 ( cos8.8 cos.5 π N 7 N + El tamaño del array será (N-d67.5 cm Como la alimentación es triangular y hay 7 elementos, los módulos de las alimentaciones serían:,, 3, 4, 3,, or último, el array no está apuntando al broadside sino un poco por debajo, con lo que habrá un desfase entre elementos que podemos hallar mediante la condición del máximo: Ψ k d cos + α.5 cos + α α.88rad 46.9º max d Justifique si la medida anterior se ha realizado en condiciones de campo lejano ( puntos Hay que comprobar la condición de campo para las dos antenas: ( 4.5 R > 4.5 6.75m luego sí se está en condiciones de campo lejano..5 R > 6.66m.5