antena yagi inf

UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES

LABORATORIO DE ANTENAS

9 Tipo: INFORME # 2

Página: 1 de 9

Profesora: Carlos Jiménez

Sección:

308T2

Emisión: 4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491 Angulo Markeylis C.I:

Título:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

INTRODUCCION

Son muchos los parámetros que definen el comportamiento de una antena tales

como, la directividad, la ganancia, la polarización, ancho de banda, etc., pero hay uno

en especial que es sumamente importante a la hora se saber la cantidad de potencia que

entrega la antena en un determinado punto, este parámetro es llamado diagrama de

radiación.

Gracias a los valores obtenidos en la ejecución de la práctica, se podrá

representar el diagrama de radiación de la antena utilizada, claro que este será una

aproximación del diagrama real ya que las condiciones de trabajo no eran las más

óptimas.




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Título:


1. MATERIALES EMPLEADOS EN LA PRACTICA

Cable RG-58 (50 ohm)

Antena Yagui.

INSTRUMENTOS USADOS PARA REALIZAR MEDICIONES

Analizador de espectro.

Generador de señales RF.

2. PASOS Y PROCEDIMIENTOS EMPLEADOS

La práctica consistió en tomar una antena del tipo de la figura #1,

conectarla a una generador de señales y generar una señal con la frecuencia

adecuada para la antena




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Título:


Figura #1

La frecuencia fue obtenida, midiendo el largo del dipolo principal de la

antena (un dipolo doblado), esta medida vendría a representar lambda medio de

la frecuencia, es decir:

Al tener la media de lambda se podía calcular la frecuencia:

Tanto el analizador como el generador, se pudieron graduar en la

frecuencia exacta que requería la antena, pero por falta de equipos tuvimos que

usar como transmisora una antena de tipo monopolo, que según la teoría debía

ser de /4=17,5cm, pero que solo llegaba a 20 cm.

Al finalizar los cálculos conectamos la antena al analizador de espectro,

con un cable coaxial RG-58 bastante largo. Se hicieron los siguientes ajustes

necesarios en el analizador y en el generador de señales:

Analizador Generador

SPAM=5MHz. Potencia=10dbm




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Cuando todo estaba preparado se procedió a realizar las mediciones de

potencia que recibía la antena. Las mediciones se realizaban cada 30º, es decir,

una persona sujetaba la antena enfrente del generador, para luego girar sobre su

propio eje 30º por vez hasta llegar a 0º grados nuevamente.

El analizador brindaba una imagen como la figura #2 de la señal:

Figura #2.

3. CALCULOS Y GRAFICAS

Los valores dados por el analizador de espectro estan en unidades de dbm pero para facilidad en los cálculos se van a a pasar a db, para esto se utiliza la siguiente fórmula:




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0º 30º 60º

90

º

120

º 150º 180º

210

º

240

º 270º

300

º 330º

dBm -47

-

38,

4

-

42,

8

-

50

-

47,

6

-

44,1

2

-

39,3

5

-

36,

4

-

40,

2

-

48,5

6

-49

-

36,8

1

dB -77

-

68,

4

-

72,

8

-

80

-

77,

6

-

74,1

2

-

69,3

5

-

66,

4

-

70,

2

-

78,5

6

-79

-

66,8

1

nano

watt

s

19,9

6145

52,

510

17,

438,7 116 229

95,

513,9

12,

6208

Para hacer un diagrama de radiación se tienen que normalizar los valores,

a continuación se exponen los valores a utilizar en la elaboración del diagrama de

radiación:

0º 30º 60º 90º 120º 150º 180º

210

º 240º 270º 300º 330º

0,08716

2

0,63318

8

0,22925

8

0,04366

8

0,07598

3

0,16899

6

0,5065

5 1

0,41703

1

0,06069

9

0,05502

2

0,90829

7

Haciendo uso del programa MATLAB se pudo realizar la siguiente

gráfica:




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Figura #3

En este diagrama se puede observar el ancho de haz de la antena, este

ancho es la medida en grados, de la separación entre los puntos donde el diagrama

de radiación muestra la mitad de la potencia maxima. En este caso el ancho de haz

sería de unos 60º aproximadamente.




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Figura #4.

La relación de lóbulo principal a secundario viene dada por la relación en

db del valor del diagrama en la dirección de máxima radiación y en la dirección

del máximo del lóbulo secundario, para el diagrama de radiación en cuestión se

tomarían en cuenta lo siguientes valores:

210º 330º

dB -66,4 -66,81

Entonces la relación es de 0,41db.

Otro parámetro sería la relación delante-atrás, que representa la relación

en db entre el máximo valor y el valor en la dirección diametralmente opuesta

del mismo. Los valores de interes serían entonces:

30º 210º

dB -68,4 -66,4

La relación delante atrás sería entonces de 2 dB.




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El nivel de ruido también se midió y a partir de estos se puede calcular la

relación señal a ruido:

0º 30º 60º 90º 120º 150º 180º 210º 240º 270º 300º 330º

Nivel de

ruido(dbm

)

-82 -83 -83 -84 -86 -83 -87 -81 -89 -88 -89 -86

Nivel de

ruido(db) -112 -113 -113 -114 -116 -113 -117 -111 -119 -118 -119 -116

Señal -77 -68,4 -72,8 -80 -77,6

-

74,12

-

69,35 -66,4 -70,2

-

78,56 -79

-

66,81

S/N 35 44,6 40,2 34 38,4 38,88 47,65 44,6 48,8 39,44 40 49,19

La relación señal a ruido se calcula restando los valores en db de la señal,

con los valores en db del ruido.




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CONCLUSION

La conclusión más común en las prácticas realizadas en laboratorios no

especializados, es que por no realizare la prática en las condiciones más idóneas, los

reultados no serán muy precisos, adicionado a esta ssituación, están los errores de

medición de los equipos utilizados, los errores por desadaptación de impedancia, y los

errores humanos.

Una conclusión relacionada con la anterior es que por los contúnios rebotes que

pueden haber habido en el salón, la señal recibida no sea la misma que se recibiría en un

lugar abierto, también es importante resaltar que los valores de potencia obtenidos en la

práctica son muchos más altos que los que se obtendrían si el estudio se hiciera en una

zona abierta y despejada.

La separación entre las mediciones fue tan solo de 30º, por lo que parámetros

como el diagrama de radiación no son exactamente iguales a los de la realidad, para un

diagrama más exacto se recomendaría hacer un mayor número de mediciones.

En sistemas de comunicaciones se usa la métrica de que si la relación señal a

ruido es mayor a 10 el sistema es bueno, en este caso todos los valores de señal ruido

estuvieron por encima de 30, por lo que podemos decir que el ruido no afecto en gran

proporción a la señal.

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