Antena Moxon
Enviado por Angel Espinoza • 23 de Febrero de 2019 • Informes • 1.631 Palabras (7 Páginas) • 134 Visitas
Alumno Espinoza Taipe Nelson, Alumno Carrasco Llamacuri Alex, Alumno Arroyo Curiñaupa Yan Pierr
ANTENA MOXON PARA ESTACIONES TERRENAS DE SATÉLITES METEOROLÓGICOS DE ORBITA POLAR
Resumen: Una de las herramientas de trabajo actual del meteorólogo es la información que se capta desde el espacio circunterrestre por los satélites de la Tierra. Debido a lo cual, la Meteorología se beneficia con la existencia de satélites en órbitas bajas que cruzan sobre el ecuador y a través de los polos terrestres, enviando continuamente imágenes en formato digital de partes de la Tierra. Estas imágenes aportan importantes datos meteorológicos que permiten realizar los pronósticos del tiempo, con la correspondiente influencia en la economía de los países. Dichos sistemas se soportan por un equipamiento de alta calidad constructiva que posibilita imágenes de alta resolución.
Este trabajo basa su contenido fundamentalmente en el análisis de los parámetros para la construcción de una antena para el desarrollo de una Estación Terrena Receptora (ETR) que permita efectuar la captación de señales de satélites meteorológicos de órbitas polares en la banda de 137 MHz.
Términos de índice: antena Moxon, estaciones terrenas receptoras, satélites meteorológicos.
INTRODUCTION
Para las estaciones terrenas, que se emplean para la captación de señales de satélites meteorológicos en VHF y los satélites de la AMSAT (de radioaficionados), existen una gran gama de tipos de antenas. Dentro de las más populares se encuentran las de Dipolos Cruzados (Yagui 2+2), Batidoras de Huevos (Eggbeater), Moxon, entre otras [1-11]. (Figura 1)
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"Este trabajo fue apoyado en parte por el Departamento de Telecomunicaciones y Telemática, Facultad de Eléctrica,Cujae, La Habana, Cuba. E-mail: _jcvabreu@instec.cu, Centro de Meteorología Agrícola (AGROMET) del Instituto de Meteorología de Cuba (INSMET), La Habana, Cuba. E-mail: yohadne.stable@insmet.cu, Departamento de Meteorología de la Facultad de Medio Ambiente (FaMA), Presidente de la Cátedra de Estudios Aeroespaciales del InSTEC, La Habana, Cuba. E-mail: cimino@instec.cu
[pic 1]
En este proyecto se describe el cálculo mediante el software Moxon Rectangle Generator [12,13] los parámetros y resultados obtenidos en la práctica con este tipo de antena. Posteriormente se emplea el software CST como método de comprobación y rediseño de la Moxon.
II. MARCO TEORICO
La antena moxon lleva el nombre de su creador L. Moxon (G6XN) y consiste en una antena directiva de dos elementos, con sus elementos (director y reflector) más reducidos que en una antena direccional convencional para la misma banda de dos elementos, la reducción de sus dimensiones está en torno a un 25 %.
En la parte técnica de la antena cabe de destacar su relación frente – espalda de unos 30 dB, superior a una yagi convencional de dos elementos, y un más que aceptable ancho de banda, algo inferior a una yagi pero en relación a su tamaño más reducido inapreciable.
[pic 2]Bloques que componen las ETR para Satélites Meteorológicos
La ETR está compuesta de diferentes bloques la antena, preamplificador, receptor de VHF, demodulador, computadora personal (programas seguimiento y decodificación) [3-11,14, 15]. (Figura 2 )
[pic 3]
ANTENA SELECCIONADA
La antena seleccionada para la estación terrena es la tipo Moxon, debido a la facilidad de construcción y los buenos resultados que han brindado para comunicaciones satelitales en las bandas de 145 MHz y 438 MHz para las comunicaciones satelitales entre los radioaficionados del mundo. Aunque realmente la frecuencia central para el objetivo principal del proyecto es la de 137.5 MHz, se desea que dicha antena tenga una relación de onda estacionara de tensión, VSWR (por sus siglas en ingles), inferior a 2 en la banda de 145 MHz. Con esto se persigue el objetivo de que sea operativa en las comunicaciones con satelitales tanto meteorológicos como de radioaficionados que están presentes en el segmento del espectro radioeléctrico anteriormente definido.
La Moxon es básicamente un rectángulo compuesto por dos elementos, además, posee una impedancia característica de 50 ohm [12, 13]. Para el cálculo de las dimensiones de la misma se emplea el software libre desarrollado por el radioaficionado Dan Maguire, con el indicativo AC6LA.
Los materiales de los que se disponen son:
· Tubo de cobre 5 mm.
· Conector BNC.
· Acrílico para la ubicación del conector.
· Línea de transmisión RG-58U (52 ohm) [16].
· Madera como soporte de los elementos.
CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DE LA ANTENA
Mediante el Moxon Rectangle Generator (Figura 3) las dimensiones de la Moxon para la frecuencia de 137.5 MHz quedan de la manera siguiente: A = 783.0 mm, B = 102.7 mm, C= 37.6 mm, D = 150.8 mm y E = 291.0 mm.
[pic 4]
Como método de comprobación de la geometría de la Moxon se introducen los datos en el CST. En dicha herramienta informática se obtiene como resultado que la antena presenta su frecuencia central en 135 MHz y no en la de 137.5 MHz que es la deseada (Figura 4, 5, 6, 7 y 8). El ancho de banda de esta antena (Bw) es de 2.4 MHz, donde no están comprendidas las frecuencias deseadas.
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
[pic 8]
[pic 9]
Debido a que los resultados no fueron los esperados se procedió a la optimización de los parámetros de la Moxon empleando el CST. La respuesta se obtenidas se observan en las Figuras 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 y 16, mostradas a continuación:
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