Patrón de Radiación

Patrón de Radiación

Katherine Mishelle Contero Román

kcontero@est.ups.edu.ec

Gómez Guamán Javier Marcelo

jgomezgua@est.ups.edu.ec

Karolain Mishell Ortiz Guerra

kortizg1@est.ups.edu.ec

Recalde Gavilánez Samantha Dayana

srecaldeg@est.ups.edu.ec

1. MATERIALES Y EQUIPO

• PC
• Software Matlab

1. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTO

Se realizó un código mediante el software Matlab estableciendo varios parámetros requeridos para analizar el patrón de radiación de una antena Dipolo Doblado.

Mediante el teclado se ingresará las coordenadas del punto así como también el valor  la frecuencia, la corriente, la longitud del dipolo, radio conectado a la fuente, radio no conectado a la fuente y la distancia de separación como se muestra en el siguiente código en Matlab.

clc,clear all,close all%Cierro Y limpio
disp ( 'TEMA: DIAGRAMA DE RADIACION DE  UN DIPOLO DOBLADO ' )%Imprimo Titulo  disp('******************************************************')
disp ('****     UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA        **** ' )%              disp('*** INGENIERÍA ELECTRÓNICA  ***')   disp('****     ANTENAS           ****')
disp('****    INTEGRANTES:       ****')
disp('****    Karolain Ortiz     ****')
disp(‘****   Katherine Contero   ****')
disp('******************************************************')

VARIABLES

x=input('Ingrese valor de X: ');
y=input('Ingrese valor de Y: ');
z=input('Ingrese valor de Z: ');
f=input('Frecuencia en Hz:' );
i=input('Corriente en [A]:' );
l=input('Longitud del dipolo en m:' );
a1=input('Radio conectado a la fuente en m:' );
a2=input('Radio no conectado a la fuente en m:' );
d=input('Distancia de punto a punto en m:' );
pause(2)
r=sqrt(x.^2+y.^2+z.^2);
teta=acos(z/r);
c=3*10^8;
lamda=(c/f);
beta=(2*pi/lamda);
no=120*pi;
betalsob2=(l/2)*beta;
F=((cos(betalsob2*cos(teta))-cos(betalsob2))/sin(teta));

Luego se realiza las ecuaciones para determinar el valor de: campo eléctrico, campo magnético, cálculo de , radio equivalente, admitancia del dipolo, admitancia Zo y por ultimo obtener la impedancia de entrada.[pic 1]

ECUACIONES

Campo Eléctrico

no=120*pi;
beta0=(2*pi/lamda);
hop=beta*r;
E=((no.*(i).*(F))./(pi.*r));
   disp(['EL VALOR Eff = j',num2str(E),'e^-j',num2str(hop),' V/m'])

Campo Magnético

H=((i.*F)./(pi.*r));
disp(['EL VALOR Hff =',num2str(H),'e^-j',num2str(hop),' A/m'])

[pic 2]

betalsob22=(2*pi/lamda)*(l/2);

Radio equivalente

u=(a2/a1);
v=(d/a1);
aeqpart1=log(a1);
aeqpart2=(1./(1+u).^2).*(u.^2.*log(u)+2.*u.*log(v));
aeq=exp(aeqpart1+aeqpart2);

Interpolación

blmed=[0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 pi/2];
rblmed=[0.1506 0.7980 1.821 3.264 5.171 7.563 10.48 13.99 18.16 23.07 28.83 35.60 43.55 52.92 64.01 73.12];
xblmed=[1.010 2.302 3.818 5.584 7.141 8.829 10.68 12.73 15.01 17.59 20.54 23.93 27.88 32.20 38.00 42.46];
betalsob2=0.11;
bl2=betalsob2;
rbl2=interp1(blmed,rblmed,bl2);
xbl2=interp1(blmed,xblmed,bl2);
zdipimg=((120*(log(0.07/(2*0.003))-1))*cot(bl2)-xbl2);
zdip=complex(rbl2,zdipimg);
disp(['EL VALOR Zdip =',num2str(rbl2),'-j',num2str(zdipimg),' ohm'])

Admitancia del dipolo

ydip=1/zdip;

Impedancia Zo

zo=120*acosh(d/(2*sqrt(a1*a2)));
disp ( ['EL VALOR Zo:',num2str(zo),' ohm'])

Admitancia de Zo

yo=1/zo;
disp ([ 'EL VALOR Yo:',num2str(yo),'  1/ohm'])

Admitancia de entrada

yant1=(ydip/4);
yant2=0.5*yo*cot(bl2);
yant=yant1-yant2;
disp(['EL VALOR Yant =',num2str(yant),' ohm'])

Impedancia de entrada

zant=1/yant;
disp(['EL VALOR Zant =',num2str(zant),'  1/ohm'])

Luego con las ecuaciones del campo eléctrico y campo magnético se generó una superficie para así pasar de coordenadas esféricas a cartesianas como se muestra en el siguiente código en Matlab.

[FI,TETA]=meshgrid(fi,teta);
%creacion del campo.
E=abs((cos(beta.*l./2.*cos(TETA))-cos(beta.*l./2))./sin(TETA));
H=abs((cos(beta*l/2.*cos(TETA))-cos(beta*l/2))./sin(TETA));
%cambio de coordenadas esfericas a rectangulares que son las que se usan para graficas en %3d en matlab.
X=E.*sin(TETA).*cos(FI);
Y=E.*sin(TETA).*sin(FI);
Z=E.*cos(TETA);

A continuación, se realizó la gráfica en 3D y también la gráfica de los cortes para visualizar los campos eléctrico y magnético.

Gráfico

figure(1)%Genero un ventana grafica
subplot(1,3,1),surface(X,Y,Z,(abs(E)));%grafico Diagrama de radicion 3d
title('DIPOLO ELEMENTAL EN 3D')%Genero Titulo
view(0,40),rotate3d,grid on%Roto la vista 3d
subplot(1,3,2),polar(TETA,E,'G');title('PLANO E'),grid on
hold on%Grafico el plano Electrico
subplot(1,3,2),polar(TETA,-E,'G');title('PLANO E'),grid on%Grafico el plano Electrico
hold on
subplot(1,3,3),polar(FI,H,'R');title('PLANO H'),grid on%Grafico el plano Magnetico

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