informe final de antenas nº6

7/24/2019 Informe Final de Antenas N6

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FIEE-UNMSM

Integrantes:

Ortiz Cordero Victor Andre 11190198

Fecha: 07/10/14

Profesor: Carlos eredia


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!a"oratorio # $ Antena %ag&i

Informe Final N6

Antena Yagi Parte Experimental

INTRODUCCIN TERICA

Antena Yagi

Elementos de una antena Yagi:

1.- Elemento conductor

2.- Reflectores3.- Directores

4.- Cable.

La antena Yagio antena Yagi-Uaes una antena direccionalinentada !or elDr. "#intaro $dade la $niersidad %m!erial de &o#o'u( en menor !arte) el

Dr. *idetsugu Yagi+de a#, al nombreYagi-Ua. Esta inencin de aan/ada a lasantenas conencionales) !rodu0o ue mediante una estructura sim!le de di!olo)

combinada con elementos !arsitos conocidos como reflector ( directores) se

!udiera construir una antena de mu( alto rendimiento.

La inencin del Dr. $da +!atentada en 12 no fue usada en 5a!n en un !rinci!io)

(a ue el dise6o original de la antena ten,a como ob0etio la transmisin inalmbrica

de energ,a."in embargo fue ace!tada en Euro!a ( 7orteam8rica) en donde se

incor!or a la !roduccin comercial) de los sistemas de difusin) &9 ( otros.

Informe Final de Antenas | Carlos Heredia
http://es.wikipedia.org/wiki/Antena_direccionalhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Shintaro_Uda&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Universidad_Imperial_de_Tohoku&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hidetsugu_Yagihttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Shintaro_Uda&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Universidad_Imperial_de_Tohoku&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hidetsugu_Yagihttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)http://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Antena_direccional


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El uso de esta antena en 5a!n solo comen/ a utili/arse durante la "egunda uerra

;undial) cuando fue descubierto ue la inencin de Yagi era utili/ada como antena

de radar !or los e08rcitos aliados.

El esuema de una Antena Yagi sim!le.

1. $n conductor ue act


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>elementos !arsitos> de la antena. Las corrientes inducidas en esos elementos

irradian tambi8n cam!os electromagn8ticos ue a su e/ inducen corrientes en los

dems. ?inalmente la corriente ue circula en cada uno de los elementos es el

resultado de la interaccin entre todos los elementos. El elemento alimentado. La

fase de la corriente ue circula en el elemento !arsito de!ender de la distancia

entre los dos elementos ( de la longitud ( dimetro de este


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eneralmente se !onen uno o dos reflectores ( uno o arios directores. "e calculan

las !osiciones ( las dimensiones de manera ue las fases de las corrientes

resultantes sean tales ue la adicin de los cam!os sea m,nima #acia atrs ( mGima

#acia adelante.

El8ctricamente) el costo de esta directiidad es una disminucin de la !arte

resistia de la im!edancia de la antena. Con una misma corriente de alimentacin) el

cam!o radiado es ms d8bil. "e com!ensa este inconeniente rem!la/ando el di!olo

alimentado !or un di!olo doblado.

ara la antena en rece!cin) la fase ( la am!litud de las corrientes inducidas en los

elementos !or el cam!o incidente ( los dems elementos #ace ue la corriente

inducida en el elemento alimentado +a#ora conectado al rece!tor sea mGima !ara

los cam!os ue ienen de delante ( m,nima !ara los cam!os ue ienen de detrs.

Alimentar una antena Yagi

ara res!etar la adecuacin entre la im!edancia de la antena ( la im!edancia de la

l,nea de transmisin se utili/an distintos ti!o de alimentacin.

Alimenta#i$n a!im%tri#a por #a&le #oaxial: ada!tacin gamma

Alimenta#i$n !im%tri#a por #a&le &ifilar: ada!tacin elta

A eces es necesario inter!oner un !imetri'aoro &al(n!ara asegurar ( !araada!tar la im!edancia de la antena Yagi.

Algunas !ersonas alimentan con cable coaGial a una antena Yagi ue es!era una

alimentacin sim8trica. Esta manera de alimentar !uede funcionar) !ero slo a

ciertas frecuencias) ( a costa de conertir a la aina del coaGial en !arte del

elemento irradiante. or lo tanto) no es una !rctica aconse0able.

Eoluciones de la antena Yagi

Re e antena! Yagi

http://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)#Dipolo_dobladohttp://es.wikipedia.org/wiki/Simetrizadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)#Dipolo_dobladohttp://es.wikipedia.org/wiki/Simetrizador


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Es un con0unto de antenas Yagi ue #an sido alineadas a!untando

!er!endicularmente a un mismo !lano.

La ra/n !ara agregar arias antenas Yagi en !aralelo) es ue cada antena

su!lementaria a!orta 3 d= a la se6al) o sea) la multi!lica !or dos en !otencia) con unl,mite terico de 2d=.

Es !or eso ue las redes de antenas Yagi se utili/an sobre todo en E;E

+contactos !or refleGin lunar) donde las se6ales recorren 'm

entre emisor ( rece!tor ( llegan considerablemente atenuadas

cada decibeliode ganancia es sumamente !recioso.

EGiste una distancia m,nima entre antenas !ara minimi/ar el efecto de cada antena

sobre su ecina.

Las redes de antenas Yagi eGigen una interconeGin cuidadosa) sobre todo !ara

res!etar la im!edancia de salida reuerida !or el transmisor.

or ra/ones de dimensiones de las antenas) las redes de antenas Yagi se utili/an

muc#o en 9*? ( $*?.

Antena! Yagi e elemento! a)(!ao!

or ra/ones mecnicas conienen elementos gruesos) mientras ue !or ra/onesel8ctricas conienen elementos lo ms finos ue sea !osible.

$n com!romiso entre ambos es #acer elementos a#usados) gruesos en el centro (

afinndose !rogresiamente #acia el eGtremo.

Antena! Yagi e elemento! a#ortao!

"obre todo en las bandas *?+3-3 ;*/) los elementos tienen longitudes del orden

de las decenas de metros. Eso #ace ue una antena Yagi sea !oco !rctica) sea !orra/ones mecnicas) sea !or ra/ones de es!acio.

$na antena Yagi !ara la banda de Bm tiene un anc#o ma(or ue la

energadura de un Airbus A32

http://es.wikipedia.org/wiki/Decibeliohttp://es.wikipedia.org/wiki/HFhttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320http://es.wikipedia.org/wiki/Decibeliohttp://es.wikipedia.org/wiki/HFhttp://es.wikipedia.org/wiki/Airbus_A320


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Es !osible construir antenas Yagi ms cortas) reem!la/ando un segmento de cada

elemento +!or e0em!lo) el tercio central de cada mitad de elemento !or

unsolenoideo bobina. Eso #ace ue la antena sea ms corta) ( !or lo tanto

mecnicamente iable) a costa de otras irtudes: anc#o de banda) ganancia) ( otras

caracter,sticas. El resultado final es un com!romiso.

ro!iedades el8ctricas

Ten!i$n * #orriente

Diagrama tridimensional de cam!o le0ano de una Antena Yagi !ara la banda de

radioaficionados de 1m) modeli/ada !or ;;A7A.

"iendo una eolucin del di!olo) el !unto medio del elemento conductor es

un nodode tensin ( un ientrede corriente. Los reflectores ( directores) !ese a

no estar directamente alimentados) tambi8n tienen tensiones ( corrientes.

Diagrama e emi!i$n

?uncionamiento de una antena Yagi-$da

http://es.wikipedia.org/wiki/Solenoidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)http://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_(circuitos)http://es.wikipedia.org/wiki/Vientrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Solenoidehttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_(antena)http://es.wikipedia.org/wiki/Nodo_(circuitos)http://es.wikipedia.org/wiki/Vientre


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La antena Yagi !uede concebirse como una eolucin del di!olo) donde los

reflectores reducen la emisin #acia atrs) ( donde los directores concentran la

emisin #acia adelante.

De!endiendo entre otras cosas de la cantidad de elementos directores) ( de lalongitud de la antena +boom) en ingl8s) es !osible llegar a ganancias mGimas de !or

e0em!lo 1M d=) lo ue euiale a multi!licar la se6al !or 32.

Como la antena Yagi no crea energ,a) cuanta ms ganancia en una direccin) ms

estrec#o ser el #a/. ara medir esa a!ertura) la definimos como el ngulo res!ecto

del e0e de la Yagi donde la ganancia cae a la mitad) es decir) !ierde 3 d= res!ecto

del e0e central.

"umamente im!ortante en las antenas Yagi) cu(o ob0etio es el de ser direccional)es el coeficiente de ganancia en las direcciones FN1BF +adelanteNatrs. Cuanto

ma(or sea ese coeficiente) ms inmune es la antena a se6ales !roenientes de otras

direcciones.

Polari'a#i$n

Cuando la antena Yagi es !aralela al !lano de la tierra) la com!onente

el8ctrica de la onda es !aralela al !lano de la tierra: se dice ue

tiene !olari/aci.n #ori/ontal.

Cuando la antena Yagi es !er!endicular al !lano de la tierra) la com!onente

el8ctrica de la onda es !er!endicular al !lano de la tierra: se dice ue

tiene !olari/aci.n ertical.

En *?) ( en 9*?en clase de emisinbanda lateral


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de M o OM P#ms) o sea) la im!edancia reuerida !or los eui!os conectados a

la antena:

Antenas de rece!cin de teleisin: OM Q

Antenas de emisin N rece!cin +!or e0em!lo) radioaficionados: M Q

Antenas de ifi: M Q

Re!onan#ia

La Yagi es una antena resonante) es decir) eGiste una frecuencia en la cual !resenta

una resistencia #mica !ura. Esto se !resenta cuando la reactancia inductia del

circuito ue conforma la antena tiene igual alor ue la reactancia ca!acitia.

En frmula:

SR2I+TLTC2K

donde

TLUL-V Reactancia %nductia

TC1UC-V Reactancia Ca!acitia

U2J?-V ulsacin

?-V ?recuencia

La frecuencia de resonancia ser auella !ara la cual se cum!le ue TL TC) (

resulta:

SR2I+TLTC2K

SR2I2K V SR2KR

resultando un circuito resistio !uro.

Con!tr(##i$n &"!i#a

Au, se muestra la construccin bsica de una antena Yagi) ue consta de

un elemento ire#tor) un elemento refle#tor( (n elemento a#ti+o.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Wifihttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Wifi


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La longitud del elemento a#ti+oes de @N2) es decir) la mitad de la longitud deonda.

El elemento refle#tores ligeramente ms grande (a ue mide )MM@ +esdecir) un 1W ms ue media longitud de onda o @N2

A su e/) el elemento ire#tores 1W ms corto ue el elemento actio.

!ara el elemento eGitador es @N2X) )4M@

fuente: antenas de 'raus

Amplit(

En el caso !articular de este e0em!lo)

E12)42I2)3Bcos+2J1cosHBJ1K

donde E1 es el cam!o !roducido !or el elemento alimentado si estuiese solo. laim!ortancia de los dbi es ma(or con res!ecto al ti!o de uso ( frecuencia ue se

mane0e. La ganancia es de B) d=i.

Parte experimental

PO,ARIACION Y ANC.URA DE, .A

/0 &omando la antena (agi se !one a una !otencia de -M9 ( de0ar el indicador no

!ase de los 3uA.



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10 La !olari/acin de la antena esta de forma .ORIONTA,0

TRAO PO,AR Y 2EDIDAD DE ,A ANC.URA DE, .A

/0 "e !one el multimetro digital en el ;%C !ara lograr una medida de 1 m9.

10 &omar las mediadas !or cada 1F #asta los F.

30 Des!u8s de llegar regrese la antena a cero ( em!iece desde 3MF #asta ueuela a llegar a cero en el multimetro.

Ta&la /

4RADO5 D22/A 4RADO5 D22/A7 /77 367 /77/7 89 397 //:17 /8 3;7 /7737 1 337 ;3;7 70/ 317 /797 7 3/7 70:



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;0 Anc#ura del #a/ de la antena Yagi:

*a( algunos !armetros ue a(udan a com!arar los !atrones de radiacin ( estn

definidos como sigue:

Anc#o de #a/ entre los !rimeros nulos +?7=: Es el tama6o angular del lbulo

!rinci!al) como se muestra en la ?igura.

Anc#o de #a/ de media !otencia +*=: ;edida angular en la cual se radia el MW

de la !otencia) de igual manera se muestra en la ?igura.

4ANANCIA DE ,A ANTENA YA4I

/0 De0ando el mismo olta0e (a usado ( el ;%C !uesto) com!arar la distancia alfrente ue !roduce 1m9 con la de atrs.

La !rimera distancia ue se logro al frente fue: /99#m.

10 En la !arte trasera de la antena se !one el ;%C ( se mide la distancia !ara

ue se den los 1m.La distancia es de 3


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;0 *aciendo una e/ ms las medidas !or la !arte de adelante como de atrs!ero esta e/ sin el reflector #allar la ganancia de la antena:

Delante:/770/#m Detrs de la antena::1#md=/0831; &

90 Esta e/ uite un director !ero regrese el reflector a#ora mida !or delante (!or detrs !ara #allar la ganancia !ro!orcionada !or el director.

Delante:/6

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