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Consideraciones generales sobre antenas


Enviado por   •  10 de Febrero de 2021  •  Ensayos  •  2.270 Palabras (10 Páginas)  •  55 Visitas

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República Bolivariana de Venezuela[pic 1]

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica

De la Fuerza Armada

Núcleo-Cojedes

[pic 2]

Profesor:                                                                                             Integrante:

Cristopher Yépez                                                                            Daniela Cisneros

                                                                                                        CI: 27.670.389

Para poder entender cómo funciona una antena es necesario conocer un poco acerca del funcionamiento y principios básicos que estas tienen para llevar a cabo la transmisión de la información mediante las distintas propiedades de sus parámetros. Los parámetros más importantes que caracterizan una antena como si de un circuito se tratara son la impedancia de entrada, la resistencia de radiación y el rendimiento. La impedancia de entrada de una antena se define como la relación entre la tensión en sus bornes y la intensidad de corriente que la atraviesa.

Como sabemos que la impedancia de entrada es un parámetro de gran trascendencia, ya que condiciona las tensiones de los generadores que se deben aplicar para obtener determinados valores de corriente en la antena y, en consecuencia, una determinada potencia radiada. Por lo que una de las características fundamentales en las antenas, sería la intensidad de radiación que estas poseen y con la cual pueden emitir una señal con una dirección aproximadamente especifica definiendo un marco de referencia con la implementación de un sistema de coordenadas para poder obtener la dirección aproximadamente deseada en el espacio.

Para que todo esto funcione necesitamos el diagrama de radiación, el cual se mide empleando un sistema de coordenadas esféricas, pudiendo ser igualmente representado por un campo magnético siempre y cuando este se refiera al campo eléctrico ya que así lo indica la norma. Como el centro de fase de una antena es ese punto en donde el centro de la curvatura de las superficies es de fase constante que están definidas por el campo E y el campo M de la radiación que esta emite, los cortes bidimensionales del diagrama de radiación pueden representarse con coordenadas polares o cartesianas, teniendo en cuenta que la representación en coordenadas cartesianas nos permite observar los detalles en antenas muy directivas, mientras que con el diagrama en coordenadas polares se nos suministra una información mucho más clara de la distribución que tiene la potencia en las diferentes direcciones en el espacio.

Es importante entender que los diagramas de campo y de potencia son idénticos cuando la escala está en decibelios, por lo que si un diagrama de radiación presenta una simetría en la revolución que es en torno a un eje, se dice que la antena es omnidireccional y toda la información contenida en el diagrama tridimensional puede representarse en un único corte que contenga a dicho eje, lo que nos da como consiguiente que el campo se pueda representar de una forma absoluta o relativa, normalizando así el valor máximo a la unidad, ya que es bastante habitual que la representación de este diagrama quede definida con la escala en decibelios.

Una antena isótropa es una antena ideal que radia la misma intensidad de radiación en todas las direcciones del espacio y aunque no existe ninguna antena con estas características, es de gran utilidad para definir algunos parámetros como, la directividad representada con la letra D, que es aquella que se define como la relación entre la densidad de potencia radiada de una antena en una dirección, a una distancia dada, y la densidad de potencia que radiaría a esa misma distancia por una antena isótropa que radiase la misma potencia que la antena; esta se puede obtener en general, a partir del conocimiento del diagrama de radiación de la antena, si se define el diagrama normalizado mediante la expresión de la directividad. Un parámetro directamente relacionado con la directividad es la ganancia de la antena representado con la G, y su definición es prácticamente la misma, pero la comparación no queda establecida con la potencia radiada, sino con la que esta entregada a la antena, lo que permite tener en cuenta las posibles pérdidas en la misma, ya que entonces no toda la potencia entregada es radiada al espacio. Por lo que tenemos entonces que la ganancia y la directividad están relacionadas como resultado, de la eficiencia de la antena.

Como otro parámetro tenemos la polarización, que es una indicación en la orientación del vector de campo en un punto fijo del espacio al transcurrir el tiempo. Por lo que podemos decir que, la polarización de una antena en una dirección, es aquella onda emitida por esta a un punto o dirección determinada.

Para ondas con una variación temporal de forma sinusoidal, esa figura es en general una elipse, pero tenemos dos casos particulares de interés y son que, si la figura trazada es un segmento, la onda se denomina linealmente polarizada, si es un círculo, se denomina circularmente polarizada. Cuando tenemos una onda elípticamente polarizada esta se define como relación axial, la cual se interpreta como la relación que hay entre los ejes mayor y menor de la elipse que toman valores comprendidos entre uno e infinito, con lo que los campos representados en notación compleja o fasorial, nos permiten determinar la variación temporal a partir de cada una de las componentes ortogonales a la dirección de propagación.

Podemos ver, que se produce una polarización lineal cuando las fases de las dos componentes ortogonales del campo eléctrico son iguales o difieren en un número entero de π radianes. También observamos que para que se produzca una polarización circular es cuando las amplitudes de ambas componentes son iguales y sus fases se diferencian en π/2 o 3π/2 radianes. Lo cual nos sirve para dar por entendido que en los demás casos la polarización será elíptica. Es importante destacar que la radiación de una antena en una polarización especificada se denomina polarización de referencia o copolar, mientras que a la radiación en la polarización ortogonal se le conoce como polarización cruzada o contrapolar.

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