Práctica 3. Patrón de radicación

Práctica 3. Patrón de radicación.

Objetivo: Que el alumno identifique por medio de las siguientes configuraciones a diferentes ángulos las distintas formas de patrón de radicación así como su voltaje y corriente.

Introducción Teórica

¿Qué es el patrón de radiación?

El patrón de radiación es la forma característica en que una antena radia energía.

Las antenas también se pueden dividir o clasificar según su radiación.

Una antena se diseña de modo que radie más potencia en una dirección que en otras.

La radiación se concentra en un patrón con forma geométrica reconocible que se conoce como “diagrama de radiación o de campo”.

¿Cuáles son las distintas formas del patrón de radiación?

Se habla de antenas omnidireccionales y directivas.

Omnidireccional

Su radiación tiene forma similar a una “dona” sin agujero, donde las puntas de los brazos son puntos “sordos” hacia donde no radia

(Ej. Antena dipolo)

Directiva

Tiene un patrón de radiación similar al “cono2 de luz de un proyector

(Ej. Antena Yagi)

La radiación se gráfica en 3D, en función de las coordenadas esféricas (r, θ, Φ) a una distancia fija. Muestra la variación del campo eléctrico.

Como el campo magnético se deriva del eléctrico, la representación se realiza a partir de cualquiera de los dos, siendo habitual que los diagramas se refieran al campo eléctrico.

En campo lejano, la densidad de potencia es proporcional al campo eléctrico, lo que hace que un diagrama de radiación de campo contenga la misma información que un diagrama de potencia.

Si el diagrama es simétrico alrededor de un eje, es suficiente la representación con cortes extraídos del diagrama en 3D para θ o Φ constantes, y se denominan planos principales (x-z) o (y-z).

Material a emplear en el laboratorio de Teoría de Radiadores Electromagnéticos

• Caja de accesorios:

 Flexómetro

 Clip

 Bobina

 Tubos Pequeños

 Pila

• Plano de Tierra

• Generador de Radiofrecuencias

• Detector de Voltaje y Corriente

• Detector de Radiación

• 2 Varillas del No.21

• 2 Varillas del No.2

• 2 Varillas del No.13

• 1 Transportador de 360°

Desarrollo Experimental

Experimento 1

En este experimento se hizo uso de dos varillas del No. 2, unidas a dos varillas del No. 13. Para este experimento la apertura entre las antenas fue de 30°

a) Realizar el acoplamiento.

PD PR PT

0.4 0.1 4

Tabla 1. Valores de Acoplamiento

b) Detección en distintos puntos del Voltaje & Corriente.

Punto de detección Corriente Voltaje

1

2

3

4

5

6

7

8

Figura 1. Identificación de Voltaje y Corriente en Distintos puntos

Gráfica 1. Variación de Voltaje y Corriente en Distintos Puntos

c) Detección de radiación en diferentes puntos.

Número de Detección de Radiación Ángulo Distribución Polarización Observaciones

1 0° 21 cm Lineal Pésima

2 45° -- cm Lineal/Horizontal Nula

3 90° -- cm Lineal/Horizontal Nula

4 180° -- cm Lineal/Horizontal Nula

Tabla 2. Detección de Radiación en Distintos Ángulos

d) En este experimento la radiación se concentró entre las varillas, de manera que en los alrededores no existió radiación alguna, y además debido a que se detectó mayor voltaje que corriente podemos concluir que las varillas se comportaron como líneas de transmisión.

Experimento 2

En este experimento se hizo uso de dos varillas del No. 2, unidas a dos varillas del No. 13. Para este experimento la apertura entre las antenas fue de 60°

a) Realizar el acoplamiento.

PD PR PT

0.5 0.1 4.5

Tabla 3. Valores de Acoplamiento

b) Detección en distintos puntos del Voltaje & Corriente.

Punto de detección Corriente Voltaje

1

2

3

4

5

6

7

8

Figura 2. Identificación de Voltaje y Corriente en distintos puntos.

Gráfica 2. Variación de Voltaje y Corriente en Distintos Puntos

c) Detección de radiación en diferentes puntos.

Número de Detección de Radiación Ángulo Distribución Polarización Observaciones

1 0° 39 cm Horizontal Pésima

2 45° 38 cm Horizontal Pésima

3 90° -- cm Lineal/Horizontal Nula

4 180° -- cm Lineal/Horizontal Nula

Tabla 4. Detección de Radiación en Distintos Ángulos

d)

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