líneas de transmisión y antenas -...

29
Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio de Jicamarca

Upload: nguyentu

Post on 07-Feb-2018

223 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Líneas de Transmisión y Antenas

Darwin Córdova

Radio Observatorio de Jicamarca

Page 2: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión (1) • Definición: Dispositivo para transmitir o guiar

energía de un punto a otro

Acoplador de salida

Cubeta que contiene

la solución del

colorante Espejo (100% reflector)

Lente cilíndrica

Haz de bombeo

Page 3: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Ecuaciones de Maxwell (1)

Page 4: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Ecuaciones de Maxwell

txSinEEy

20

l

P

)*2*2

sin(*),( tfxEotxE

Page 5: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Solución para cantidades distribuidas de L,C y G

hVEhEV

ECjGLjx

E

yy

y

y

/*

0)(2

2

0**

0*)(

2

2

2

2

VZYx

V

VCjGLjx

V

Page 6: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión, Impedancia Característica

0**2

2

VZYx

V

Y

ZZ 0

)(2)(1

)(

2

)(

1

//

xwtjxwtj

xwtjxwtj

eYZ

Ve

YZ

VI

eVeVV

)/log(138

aDZr

o

)/log(276 dDZo

d

D

d

D

Page 7: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Impedancia de la línea

Z o

Z L

x’ X’ = 0 Z x

50 Ohms

x

l

X = 0

Page 8: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Ecuación del Transformador de lambda/4

Page 9: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Ejemplos de Transformador de lambda/4

Transformadores de Lambda cuartos ubicados en el módulo

Page 10: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Ecuación del Transformador de lambda/4, caso de

corto circuito y circuito abierto

scZ 0ocZ

L

o

Z

ZZ

2

4/

Page 11: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

• Quarter-wave impedance inverters

• Diode switches

Swartz 02/6/13

Línea de transmisión. Ejemplos de Transformador de lambda/4

PARS Summer School 2002

Page 12: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

X| • Transmitting

Swartz 02/6/13

Línea de transmisión. Ejemplos de Transformador de lambda/4

PARS Summer School 2002

Short Short

Open Open

Page 13: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

• Receiving

Swartz 02/6/13

Línea de transmisión. Ejemplos de Transformador de lambda/4

PARS Summer School 2002

Open

Short

Open

Page 14: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Línea de transmisión. Ejemplos de Transformador de lambda/4

Page 15: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Se quiere adaptar 3 líneas de antenas de 50 Ohm a una línea de transmisión de 50 Ohm. ¿Cual debe ser la impedancia característica del adaptador?

(a) 37 Ohms

(b) 50 Ohms

(c) 28 Ohms

(d) 100 Ohms

Pregunta 1

PARS Summer School 2002 Swartz 02/6/12

Page 16: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Introducción a antenas. Algunos conceptos

Page 17: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Pregunta 2 Se tiene el circuito (a) y (b). ¿Cual de ellos radiara?

(a) (b)

I I

I I

… …

Page 18: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas . ¿Qué es una antena? • Cualquier elemento que radie la potencia que se le

suministra, con la direccionalidad adecuada

Page 19: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas . Dipolo Elemental, campos lejanos

sin

4 r

eIljE

jkr

rad

sin

4 r

eIljkH

jkr

rad

l<<

rr

kIljkHxE ˆsin

16

)(Re 2

22

2*

Densidad de potencia radiada

Page 20: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas . Dipolo Elemental, campos lejanos

3

4

2.

2

22 l

IsdPPS

r

2

2

2790

l

I

PR r

r

Potencia radiada

Resistencia de radiación

Directividad

21.5sin),(med

D

Page 21: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas . Dipolo Elemental, campos lejanos

Page 22: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas . Dipolo Elemental, campos cercanos

jkri er

IlH

2

sin

4

jkrjkri

r er

Qlerj

IlE

33 4

2cos2cos

4

jkrjkri er

Qlerj

IlE

33 4

sinsin

4

Page 23: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas. Dipolo cilíndrica

EH

H

E

kHe

rjE jkr

0

0

sin

cos)cos(kHcos

2

2

22

2* )

sin

)coscoscos((

4Re

kHkH

r

IjkHxE

0

22

sin

))coscos(cos(

2. d

kHkHIsdPP m

Sr

Page 24: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas . Dipolo de varias longitudes

Page 25: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas. COCO

Page 26: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas. Dipolo plegada

Page 27: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas. Dipolo plegada con coaxial

Lambda/4 Lambda/4

Alimentación

Lambda/4

Línea de transmisión

Radiante

Alimentación Lambda/4

Lambda/4

Page 28: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

Antenas. Solución utilizando Métodos numéricos

Calcular el vector potencial A(z) en función de Vi

n

iii

o

z zzkVw

jkkzCkzCzA

221 )sin(

2)sin()cos()(

Resolver I(z) de la ecuación de potencial vector A(z)

''4

')'()(

'

dVrr

rrjkerJrA

V

z

La solución de la integral compleja de A se puede

resolver por métodos numéricos, mediante la

aproximación de la corriente a funciones conocidas

Page 29: Líneas de Transmisión y Antenas - jro.igp.gob.pejro.igp.gob.pe/programaEIDU-ROJ/images/presentaciones2015/antenas... · Líneas de Transmisión y Antenas Darwin Córdova Radio Observatorio

FIN