ANTENAS DIPOLOS VERTICAL Y PLEGADO

UNIVERSIDAD  NACIONAL  MAYOR DE  SAN  MARCOS

UNIVERSIDAD DEL PERÚ,  Decana de América

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y ELECTRICA

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Curso                                  :          Laboratorio De Antenas

Profesor                        :          Ing. Carlos Heredia Reyes

Tema                                 :    “Ant. Dip. Vertical y  Plegado”

Alumno                        :        Valverde Valdiglesias, David staling

Código                             :        11190117

Fecha de Realización          :        26/10/2015

Fecha de Presentación         :       02/11/2015

Ciclo                                 :       2015-II

Ciudad Universitaria, 02 de Noviembre del 2015.

INFORME N°04: “ANTENAS DIPOLOS VERTICAL Y  PLEGADO”

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

DIPOLO VERTICAL

Es un dipolo cuya dirección es perpendicular a la tierra (la tierra se usa como referencia) por tanto su polarización también se encuentra en esa dirección

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Densidad de potencia de un dipolo vertical de cuarto de onda:

Es como cualquier dipolo de cuarto de onda, pero si cortáramos con un plano paralelo a la tierra, y que además pasase por el centro del dipolo podremos apreciar que la densidad de potencia en esa perspectiva es constante en todas sus direcciones.

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Esto implica que su directividad (D) es uno o cero cuando lo medimos en decibelios. Además, podemos percatarnos que su ganancia es menor en relación al dipolo horizontal.

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Puesto a que

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 Ganancia[pic 15]

 Directividad[pic 16]

 Eficiencia de la antena[pic 17]

Con mayor detalle, este parámetro se define así:

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Efecto de la tierra en la resistencia en el dipolo vertical de media onda

La antena vertical sufre los efectos de la tierra, alterando su resistencia. Sin embargo, en relación con el dipolo horizontal, es más estable.

Plano de tierra en el dipolo vertical

Cuando un dipolo vertical se coloca sobre la tierra, el dipolo se refleja por debajo de ella.

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Lo dicho se explica de la siguiente manera: Asumiendo la tierra como un plano conductor perfecto, toda carga; móvil o estática, tiene su imagen en el otro lado de dicho plano. Esta es la razón del dipolo reflejado.

En virtud a dicha propiedad se puede:

• Duplicar la longitud de la antena cuando no se puede por medios físicos.
• Tener una resistencia menor a las otras de la misma longitud.

DIPOLO PLEGADO

También llamado “folded”. Tiene la forma de un dipolo doblado hacia si (ver figura):

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Comparándola con la antena dipolo esta tiene una resistencia de radiación mucho mayor. Además de tener una resistencia también mayor, en particular un “folded” de cuarto de onda tiene una resistencia de 300 ohmios contra los 75 ohmios del dipolo simple.

Por si fuera poco, la resistencia del dipolo plegado se puede variar con las longitudes de sus diámetros y la distancia de sus ramas, con la relación siguiente:

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Dónde:

 Es la distancia entre ejes[pic 24][pic 23]

 Diámetro de uno de sus ramas[pic 25]

 Diámetro de la otra rama.[pic 26]

 Constante multiplicativa que relaciona la resistencia del dipolo simple del dipolo plegado [pic 27]

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PARTE EXPERIMENTAL:

MATERIALES REQUERIDOS:

• Equipo maestro (módulo de antenas)                        S300B o S300PSB
• Tablero de la antena                                        SIP360A
• Mástil de la antena                                                             SIP360-1
• Antena dipolo horizontal                                             SIP360-2
• Vara reflectora                                                SIP360-5
• Medidor de Intensidad de campo                                SIP360-6
• Carta polar con escala de ploteo                                     SIP360-9
• Centímetro
• Multímetro digital

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PRUEBA Y MEDICIONES

En este experimento se podrá familiarizar con las características de la antena dipolo vertical. Su polarización se comparará con la antena horizontal (tipo Hertzio).

PROCEDIMIENTOS DEL EXPERIMENTO:

La antena plano de tierra vertical tiene la polarización vertical y un patrón de campo de magnitud igual a lo largo de una circunferencia de 360 grados. Sobre la antena, la potencia de radiación es mínima.

1. Confirmamos que lo expresado anteriormente es correcto. Insertamos el mástil y la carta polar en la cima del mástil. Se insertó la antena vertical al plano de tierra pero sin su reflector. Se observó una polarización del transmisor de:

“Para nuestro caso: -16.7v”

1. Ajustamos el medidor de intensidad de campo (MIC) para que el dipolo receptor sea paralelo al dipolo vertical. Empezamos en cero grados y se mantuvo el MIC actual luego de moverlo en incrementos de 30°  alrededor de la antena. Determinamos si la intensidad de campo permanece constante en la circunferencia de medición.  

“Fijamos el medidor de Campo Eléctrico en 20µA”

Para este caso se obtuvo la siguiente tabla:

“Al plotear usando MATLAB nos arroja una gráfica parecida a esta:”

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NOTA: 

• De otro modo, se puede dejar quieto el MIC y rotar la antena a su alrededor.
• Esto se hizo manteniendo la distancia entre el Transmisor (Tx) y el Receptor (Rx).

1. Movimos el MIC sobre la antena transmisora, para que el extremo del dipolo este directamente en línea con el dipolo que está radiando. Intentamos obtener una media escala de corriente del medidor.

“Prefijamos en 20µA en el medidor MIC”

El campo actual es tan próximo como en los alrededores de la antena, porque existe algún tipo de error.

1. Se comparó los resultados del dipolo vertical con el dipolo horizontal y determinamos que antena tiene el patrón de intensidad de campo con la mejor ganancia es:

“La Antena Dipolo Vertical es la de mejor ganancia”

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