Antenas logaritmicas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

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ANTENAS ANTENAS LOGARÍTMICAS

DOCENTE: Ing. Vallejos Laos, Jaime Alberto GRUPO HORARIO:        01L - 90G INTEGRANTES:

2022 - B

ÍNDICE

MARCO TEÓRICO        3

Concepto        3

Ventajas        4

Desventajas        4

CLASIFICACIÓN DE ESTE TIPO DE ANTENAS        4

Antena Logarítmica Periódica        4

Antenas periódicas slot-log        5

Antenas periódicas V-log        6

Matriz periódica de Zig-Zag-Log        7

Antena periódica de registro trapezoidal        8

CONCEPTO DEL FACTOR DE ANTENA APLICADO A ESTE TIPO DE ANTENAS        9

Factor de Antena (AF)        9

Factor de antena en antena logarítmica        10

ASPECTO DE DISEÑO Y DIAGRAMAS DE RADIACIÓN        11

Parámetros:        11

Diseño:        12

Diagrama de Radiación        14

Vista frontal        15

Vista superior        15

Vista lateral        15

APLICACIONES Y SERVICIOS        16

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES        16

1. MARCO TEÓRICO

1. Concepto

La antena logarítmica se define como una estructura cuyas propiedades eléctricas varían periódicamente con el logaritmo de la frecuencia. Estas antenas fueron introducidas al final de los 1950’s.

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Están compuestas   por   pares   de   radiadores   activos   o

conductores cuyas longitudes se encuentran a

λ/2

de la

frecuencia real, lo que se conoce como zona activa. En este tipo de antenas direccionales, el emparrillado director lo forman una serie de dipolos de anchura variable, cada elemento resuena a una frecuencia distinta y en un rango determinado por lo que la unión de todos ellos en una disposición logarítmica de antena hace posible que se pueda construir un sistema resonante con un gran ancho de banda.

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Para frecuencias altas la zona activa se mueve hacia la punta de la antena, para frecuencias bajas se encuentra al final de los radiadores más largos. La zona activa es solo una parte del

tamaño total de la antena. Además tiene baja ganancia comparado con el tamaño total.

A continuación se mencionan algunas de las características más destacadas de este tipo de antenas.

• Es la evolución de las antenas Yagi (tipo direccional)
• La frecuencia más baja es determinada por el elemento más largo y los demás elementos actúan como reflectores en el centro del ancho de banda
• La frecuencia más alta es determinada por el elemento más corto.
• La distancia mutua entre los elementos radiantes y frecuencias de resonancia están en progresión geométrica.
• Las antenas logarítmicas periódicas pueden ser unidireccionales o bidireccionales y pueden tener una ganancia directiva de bajo a moderado, aunque se pueden obtener ganancias mayores utilizandolas como un elemento en un arreglo más complejo.

1. Ventajas

• Su diagrama de radiación posee un rango de frecuencias (ancho de banda) extremadamente grande.
• Menos sensible a cambios climáticos.

1. Desventajas

• Ganancia pobre debido al tamaño que oscila entre los

8.5 a 10 dB

1. CLASIFICACIÓN DE ESTE TIPO DE ANTENAS

1. Antena Logarítmica Periódica

La antena logarítmica periódica está diseñada para utilizarse en polarización vertical u horizontal y se caracteriza por su gran direccionalidad, buena calidad y bajo precio. Además, esta antena de probada inalterabilidad radioeléctrica, alta ganancia y ligera de peso se fabrica en aluminio anodizado con abrazaderas de acero inoxidable, por lo que está dotada de gran resistencia a la intemperie.

Las antenas log-periódicas se establecieron inicialmente en la Universidad de Illionis en 1955. Presenta la capacidad de operar en un rango de frecuencia 2:1.

Se utilizan en bandas de muy alta frecuencia (VHF) y ultra frecuencia (UHF) como antenas de TV. La longitud y el espaciamiento de los elementos de una antena logarítmica-periódica aumenta logarítmicamente de un extremo al otro del dipolo. Los diferentes tipos de antenas log-periódicas incluyen:

• Antena periódica Slot-Log
• Antena periódica V-log
• Matriz periódica de zig-zag-log
• Antena periódica de registro trapezoidal
• Matriz de dipolos log-periódica.

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• Antenas periódicas slot-log

La siguiente figura representa la antena de ranura logarítmica periódica slot log.

Una serie de ranuras espaciadas, paralelas y radiantes constituyen los elementos radiantes y estas ranuras están unidas por guías coplanares. En lugar de estar unidas al centro de cada ranura, las guías coplanares se extienden desde un punto L / 4 desde el extremo de cada ranura donde L es la ranura longitud. El punto de conexión de las guías coplanares se alterna a cada lado del eje o dirección longitudinal de la antena para proporcionar la inversión de fase necesaria entre elementos adyacentes. La alimentación de la antena en sí se suministra en la conexión que también está a L / 4 del extremo más cercano de la ranura, pero en el lado opuesto de la antena de la guía coplanar unida a esa

ranura, hay una ranura alargada y estrecha para realizar la función de un bloque de baja frecuencia.[pic 5]

• Antenas periódicas V-log

En la búsqueda de mayor información acerca de este tipo de antena logarítmica se encontró que existen muy pocos estudios detallados de la antena dipolo V log-periódica (LPVA), la mayoría de los estudios se basan en la antena dipolo log-periódica (LPDA). El tratamiento de Mayes y Carrel del LPVA es principalmente experimental. De sus estudios, se podrían deducir ciertos requisitos generales para el funcionamiento exitoso de las LPVA.

La característica más común de funcionamiento es en modo único 3λ /2 del LPVA. Su funcionamiento es similar al del LPDA excepto que la región activa ahora está centrada entre los dipolos de 3λ/2 de largo y los brazos de los dipolos están inclinados hacia adelante para aumentar la directividad de la antena. Las distribuciones de corriente en los elementos dipolo se obtienen por el método proyectivo, que se ha utilizado con éxito para la solución de la LPDA. La eficacia del método proyectivo, en comparación con los métodos disponibles, se debe en parte al uso de elementos de cable relativamente largos con polinomios de aproximación de corriente apropiados para modelar estructuras de antena. Esto es particularmente cierto en el caso de LPVA, que, dependiendo de su modo de funcionamiento y ancho de banda estructural, puede contener elementos dipolo de muchas longitudes de onda.

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• Matriz periódica de Zig-Zag-Log

La matriz de dipolos log-periódica (LPDA) consiste en una matriz de dipolos en los que hay diferentes longitudes y espaciamientos. El cable puede ser recto o puede estar tendido de un lado a otro entre árboles o paredes sólo para que el cable llegue al aire; este tipo de antena a veces se llama antena en zigzag. Sin embargo, el patrón de radiación de una antena de cable aleatorio recto es impredecible y depende de su longitud eléctrica; su longitud está medida en longitudes de onda (λ) de las ondas de radio utilizadas.

La antena está colocada frente al sol durante el día. La antena dipolo periódica logarítmica (LPDA) fue diseñada para ajustarse con precisión a los requisitos ambientales. El cable especial es necesario para transferir señales en el régimen de radiofrecuencia (1100 MHz) preferiblemente sin pérdidas para el propósito al aire libre, usamos cable RG-8 y usamos transformadores de radiofrecuencia (RF) para la transformación de impedancia entre la antena y el cable.

Para un funcionamiento independiente de la frecuencia, el principio de Rumsey se ha verificado en antenas espirales, antenas espirales cónicas y algunas antenas logarítmicas periódicas.

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