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Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior De Ingeniería De Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco Ingeniería En Comunicaciones y Electrónica Practica: 5 Título: ARREGLOS Integrantes: Grupo: 5CM12 1.-FUNDAMENTO TEÓRICO

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Practica 5 de teoria de radiadores IPN

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Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior De Ingeniería De Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco

Ingeniería En Comunicaciones y Electrónica

Practica: 5

Título:

ARREGLOS

Integrantes:

Grupo: 5CM12

1.-FUNDAMENTO TEÓRICO

Tipos de Arreglos:

Arreglos de Antenas

El arreglo Yagi

El arreglo dipolar log-periódico

La antena con arreglo en cruz

Arreglo monopolar en fase

Los arreglos se clasifican como de radiación transversal (broadside) o longitudinal (end-fire), de

acuerdo con su dirección de radiación máxima. Si la radiación máxima es a lo largo del eje

principal de la antena (que podría coincidir o no con el eje de cada uno de sus elementos), la

antena es un arreglo radiación longitudinal. Si la radiación máxima es en ángulos rectos con

respecto a este eje, el arreglo tiene una configuración de radiación transversal. En la figura

16.24 se muestran los ejes de cada tipo.

Figura

16.24 Arreglos de radiación transversal y longitudinal. Las flechas representan dirección o direcciones de máxima

radiación. 

Los arreglos o redes de antenas se clasifican de acuerdo a como estén conectados los elementos.

En los arreglos en fase,los elementos están conectados a la línea de alimentación. Podría haber

configuraciones para desplazamiento de fase, reparto de potencia y adaptación de impedancia

para cada uno de los elementos, pero todas reciben potencia de la línea de alimentación

(suponiendo una antena transmisora). Puesto que puede decirse que el transmisor excita cada

elemento al suministrar potencia, a este tipo de arreglos también se les llama arreglos excitados

(driven arrays). En algunos arreglos, sólo está conectado un elemento a la línea de alimentación,

en tanto que los otros funcionan absorbiendo y radiando de nuevo la potencia radiada desde el

elemento excitado. A estos elementos se les conoce como elementos parásitos (parasitic

elements), y a las antenas se les conoce como antenas con arreglos parásitos.

Reflectores y Directores:

Reflector. Elemento parásito más largo que el elemento de excitación. Reduce la intensidad de la señal que está en su dirección e incrementa la que está en dirección del dipolo.

Director(es). Elemento(s) parásito(s) más corto(s) que su elemento de excitación. Incrementa(n) la intensidad del campo en su dirección y la reduce(n) a la dirección del reflector.

d

Sistemas de Antenas:2.2) SISTEMAS DE ANTENAS SIMPLES: Antenas Omnidireccionales: Desde los inicios de los sistemas de comunicación inalámbricos se han usado antenas con un diagrama de radiación omnidireccional, es decir simples dipolos. Este tipo de diagrama indica que la antena radia la misma potencia en todas las direcciones del plano XY. Aunque puede ser adecuado para aplicaciones sencillas en las que no se posee información de la localización de los usuarios, este tipo de antenas dispersa mucho la señal, con lo que a los usuarios sólo les llega un pequeño porcentaje del total de la energía radiada.

Dada esta limitación, las estrategias que se siguen con este tipo de antenas solo pueden estar encaminadas a aumentar el nivel de potencia de las señales emitidas. En un entorno de múltiple usuarios (e interferencias), se empeora la situación, ya que este tipo de sistemas no puede rechazar selectivamente las señales que interfieran con las de los usuarios. Estas limitaciones imponen a los diseñadores condiciones para elaborar sistemas más sofisticados y costosos. Antenas Direccionales: En principio, una sola antena que emita y reciba la radiación de forma direccional, como por ejemplo la yagui, es muy útil en una comunicación punto a punto, pero no para el caso de una estación base que dé cobertura a usuarios en movimiento a su alrededor

Pero sí puede usarse un conjunto de ellas para formar un sistema sectorial. Habitualmente se divide el plano en tres sectores de 120º, y se cubre cada uno de ellos con una antena direccional.

Presentan varias características que lo hacen mejor que el uso de una antena omnidireccional: Cada sector se considera una celda. Por lo tanto si la señal llega a una celda en concreto se pueden desechar las señales que se reciben en el resto de celdas y así recibir menos interferencias que en el caso simple. Para mejorar sus características pueden usarse más antenas para subdividir el espacio en más sectores. En la práctica se han usado hasta seis sectores, con una antena direccional en cada uno para cubrir todas las direcciones.

2.- OBJETIVO

El estudio de análisis de la energía que producen los arreglos de antenas (Reflectores y Directores)

3.-MATERIAL

Sistema de antenas Caja de accesorios Varillas 17, 18 y 19

4.- DESARROLLO EXPERIMENTAL

Recibimos las indicaciones adecuadas por parte del Profesor para la correcta realización del

experimento, recolectamos el material necesario para la práctica, posteriormente preparamos los

aparatos para comenzar el con la práctica, dicha práctica la dividimos en tres partes:

Parte 1:

Antena 18

Colocamos la antena número 18 en un borne del plano de tierra, acercamos el detector de radiación

de forma vertical y comprobamos que este encendiera, posteriormente comenzamos con el

experimento colocando el detector a una distancia no tan cercana a la varilla y comenzamos a mover

el detector hacia la parte de arriba sin perder la distancia entre el detector y la varilla, esto lo hicimos

hasta que observamos que el foco del detector disminuyo considerablemente su iluminación, una vez

en esa posición colocamos un hilo desde la parte inferior de la varilla y lo estiramos hasta llegar a la

altura del detector, finalmente medimos el ángulo que se formo con un transportador.

Parte 2:

ARREGLO CON ANTENAS 17 Y 18.

Para la segunda parte, armamos un arreglo con las antenas 17 y 18 con una separación de 0.4 m

entre ellas, cuidando que las antenas estuvieran alineadas, nuevamente con el detector de radiación

nos separamos aproximadamente unos 50 cm de las antenas y repetimos el mismo procedimiento,

desplazar el detector hacia arriba hasta notar disminución en el foco del detector, colocar el hilo y

finalmente medir el ángulo.

Parte 3:

ARREGLO CON ANTENAS 17, 18 Y 19.

Para la tercera parte, realizamos un arreglo con las antenas 17,18 y 19, con el arreglo del paso

anterior, la varilla 17 con una separación de 0.4 m con la varilla 18, ahora agregamos la varilla 19 con

una separación de 0.2 m con la varilla 18 y nuevamente realizamos el mismo procedimiento de las 2

partes anteriores, colocamos el detector, lo desplazamos hacia arriba, colocamos el hilo y Finalmente

medimos el ángulo que se formo.

6.-Conclusiones

Alicia Cobos Martínez:

En la práctica se obtuvieron tres ángulos los cuales iban en forma decreciente esto a causa de que en primer instante se colocó una varilla de 18 cm la cual nos brindó un Angulo de 60◦ posteriormente a esta se le coloco en forma simétrica otra varilla de 17cm en donde nos dio un ángulo de 47◦ de igual manera se colocó otra varilla de 19cm esta dio un ángulo de 42◦ como se puede observar el ángulo disminuía conforme se agregaban las varillas esto nos indica que cada vez que se colocó cara una varilla esta iba atenuando la radiación .

Imagen:

Escobedo Ramírez Rogelio Iván:

En la práctica realizada se pudo observar los diferentes casos de las posiciones de elementos con referencia a la antena, en un principio no se usaron elementos adicionales cercanos a la antena de radiación, entonces se usó el detector de radiación, por lo que se pudo obtener un ángulo radiación relativamente grande con respecto al origen de la antena, después se colocó un elemento llamado la varilla 17 junto a la antena en forma simétrica por lo que se pudo ver que al mover el detector de radiación su ángulo con respecto al origen de la antena había decaído, y ese mismo efecto paso al incluir otro elemento, la cual era la varilla 19. Con esto podemos decir que al colocar elementos cercanos a la antena se puede generar una pérdida de radiación, ya que a estos elementos se les llama “elementos parásitos”, y llegan a afectar el patrón de radiación de la antena provocando una disminución de la misma dependiendo de los elementos que se le acercan a la antena y siempre y cuando estén colocados de forma correcta para llevar a cabo su función.

Hernández Rodríguez Carlos Alberto

Puedo concluir que la energía disminuye dependiendo del arreglo de antenas que se tenga, ya que para una sola antena (varilla 18) se obtuvo el ángulo mayor que fue de 60 grados, posteriormente para el arreglo de 2 antenas (varilla 17 y 18) se obtuvo un ángulo de 47 grados y Finalmente para el arreglo de tres antenas (varillas 17, 18 y 19) se obtuvo un ángulo de 42 grados, por lo que concluyo que el numero de antenas y sus características en un arreglo, influyen en la energía, para este experimento la energía fue disminuyendo entre mayor numero de antenas.

Edgar Hernández Torres

En esta práctica usamos tres varillas con las cuales desarrollamos diferentes tipos de arreglos en la cual calculamos el ángulo de cada arreglo en el primer caso fue de 60 grados en segundo caso fue de 47 grados y por ultimo obtuvimos un ángulo de 42 grados, a una distancia de .5 metros aproximadamente se colocaba el detector de radiación, observe que en cada arreglo el ángulo varia por los elementos que se colocaban simétricamente a la antena con lo cual concluyo que al tener elementos cercanos a una antena tenemos variaciones de la radicación.

8.-Resultados Firma del Profesor

Bibliografía:

http://go.galegroup.com/ps/i.do?id=GALE%7CCX4061500130&v=2.1&u=unad&it=r&p=GVRL&sw=w&asid=23ace99ede5072c81fee615e2c6fde9#E

http://www.ecured.cu/index.php/Antena_Yagi_Uda

http://www.unizar.es/departamentos/fisica_aplicada/tads/TAD%20MIGUEL%20GABAL%20LANAU.pdf