antena yagi inf

Tipo:

Página:

INFORME # 2

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

Título:

1 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

INTRODUCCION Son muchos los parámetros que definen el comportamiento de una antena tales como, la directividad, la ganancia, la polarización, ancho de banda, etc., pero hay uno en especial que es sumamente importante a la hora se saber la cantidad de potencia que entrega la antena en un determinado punto, este parámetro es llamado diagrama de radiación. Gracias a los valores obtenidos en la ejecución de la práctica, se podrá representar el diagrama de radiación de la antena utilizada, claro que este será una aproximación del diagrama real ya que las condiciones de trabajo no eran las más óptimas.

Tipo:

Página:

INFORME # 2

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

Título:

2 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

1. MATERIALES EMPLEADOS EN LA PRACTICA •

Cable RG-58 (50 ohm)

•

Antena Yagui.

INSTRUMENTOS USADOS PARA REALIZAR MEDICIONES •

Analizador de espectro.

•

Generador de señales RF.

2. PASOS Y PROCEDIMIENTOS EMPLEADOS La práctica consistió en tomar una antena del tipo de la figura #1, conectarla a una generador de señales y generar una señal con la frecuencia adecuada para la antena

Figura #1

Tipo:

Página:

INFORME # 2

Título:

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

3 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

La frecuencia fue obtenida, midiendo el largo del dipolo principal de la antena (un dipolo doblado), esta medida vendría a representar lambda medio de la frecuencia, es decir: λ 2

= 0,33 mts = 33cm → λ = 0,66 mts = 66 cm

λ 4

= 0,165 mts =16 ,5cm

Al tener la media de lambda se podía calcular la frecuencia:

Vf = c = λ × f

f =

3 × 108 mts 0,66mts

→ f =

λ c

s = 454,54Mhz. ≈ 450Mhz

Tanto el analizador como el generador, se pudieron graduar en la frecuencia exacta que requería la antena, pero por falta de equipos tuvimos que usar como transmisora una antena de tipo monopolo, que según la teoría debía ser de λ /4=17,5cm, pero que solo llegaba a 20 cm. Al finalizar los cálculos conectamos la antena al analizador de espectro, con un cable coaxial RG-58 bastante largo. Se hicieron los siguientes ajustes necesarios en el analizador y en el generador de señales: Analizador Generador SPAM=5MHz. Potencia=10dbm

Tipo:

Página:

INFORME # 2

Título:

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

4 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

Cuando todo estaba preparado se procedió a realizar las mediciones de potencia que recibía la antena. Las mediciones se realizaban cada 30º, es decir, una persona sujetaba la antena enfrente del generador, para luego girar sobre su propio eje 30º por vez hasta llegar a 0º grados nuevamente. El analizador brindaba una imagen como la figura #2 de la señal:

Figura #2. CALCULOS Y GRAFICAS Los valores dados por el analizador de espectro estan en unidades de dbm pero para facilidad en los cálculos se van a a pasar a db, para esto se utiliza la siguiente fórmula:

db = dbm − 30 db

Tipo:

Página:

INFORME # 2

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

Título:

5 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

0º

60º 90º 120º 150º 180º 210º 240º 270º 300º 330º -47 38, 42, 44,1 39,3 48,5 -49 50 47,6 36,4 40,2 36,81 4 8 2 5 6 -77 68, 72, 74,1 69,3 78,5 -79 80 77,6 66,4 70,2 66,81 4 8 2 5 6 19,9 52, 145 10 17,4 38,7 116 229 95,5 13,9 12,6 208 6 5 Para hacer un diagrama de radiación se tienen que normalizar los valores,

dBm

dB nano watts

30º -

a continuación

se exponen los valores a utilizar en la elaboración del diagrama de

radiación: 0º 30º 60º 90º 120º 150º 180º 210º 240º 270º 300º 0,08716 0,63318 0,22925 0,04366 0,07598 0,16899 0,5065 0,41703 0,06069 0,05502 2

8

8

8

3

6

5

1

1

9

2 0,908297

Haciendo uso del programa MATLAB se pudo realizar la siguiente gráfica:

330º

Tipo:

Página:

INFORME # 2

Título:

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

6 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

Figura #3 En este diagrama se puede observar el ancho de haz de la antena, este ancho es la medida en grados, de la separación entre los puntos donde el diagrama de radiación muestra la mitad de la potencia maxima. En este caso el ancho de haz sería de unos 60º aproximadamente.

Tipo:

Página:

INFORME # 2

Título:

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

7 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

Figura #4. La relación de lóbulo principal a secundario viene dada por la relación en db del valor del diagrama en la dirección de máxima radiación y en la dirección del máximo del lóbulo secundario, para el diagrama de radiación en cuestión se tomarían en cuenta lo siguientes valores:

dB

210º 66,4

330º -66,81

Entonces la relación es de 0,41db. Otro parámetro sería la relación delante-atrás, que representa la relación en db entre el máximo valor y el valor en la dirección diametralmente opuesta del mismo. Los valores de interes serían entonces:

dB

30º 68,4

210º -66,4

La relación delante atrás sería entonces de 2 dB.

Tipo:

Página:

INFORME # 2

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

Título:

8 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

El nivel de ruido también se midió y a partir de estos se puede calcular la relación señal a ruido: Nivel de ruido(dbm) Nivel de

0º

30º

60º

90º

120º 150º 180º 210º 240º 270º 300º 330º

-82

-83

-83

-84

-86

-83

-87

-81

-89

-88

-89

-86

ruido(db)

-112 -113 -113 -114 -116 -113 -117 -111 -119 -118 -119 -116 -

Señal S/N

-77 -68,4 -72,8 -80 -77,6 74,12 69,35 -66,4 -70,2 78,56 -79 66,81 35 44,6 40,2 34 38,4 38,88 47,65 44,6 48,8 39,44 40 49,19 La relación señal a ruido se calcula restando los valores en db de la señal,

con los valores en db del ruido.

CONCLUSION

Tipo:

Página:

INFORME # 2

Título:

9 JOSÉ ANTONIO PÁEZ UNIVERSIDAD FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE ING. EN TELECOMUNICACIONES LABORATORIO DE ANTENAS

9 de 9

Profesora:

Sección:

Emisión:

Carlos Jiménez

308T2

4 May. 2009

Elaborado por:

Alvarado Maria C.I: 16.446.491

Angulo Markeylis C.I:

CONSTRUCCION DE UNA ANTENA YAGUI

La conclusión más común en las prácticas realizadas en laboratorios no especializados, es que por no realizare la prática en las condiciones más idóneas, los reultados no serán muy precisos, adicionado a esta ssituación, están los errores de medición de los equipos utilizados, los errores por desadaptación de impedancia, y los errores humanos. Una conclusión relacionada con la anterior es que por los contúnios rebotes que pueden haber habido en el salón, la señal recibida no sea la misma que se recibiría en un lugar abierto, también es importante resaltar que los valores de potencia obtenidos en la práctica son muchos más altos que los que se obtendrían si el estudio se hiciera en una zona abierta y despejada. La separación entre las mediciones fue tan solo de 30º, por lo que parámetros como el diagrama de radiación no son exactamente iguales a los de la realidad, para un diagrama más exacto se recomendaría hacer un mayor número de mediciones. En sistemas de comunicaciones se usa la métrica de que si la relación señal a ruido es mayor a 10 el sistema es bueno, en este caso todos los valores de señal ruido estuvieron por encima de 30, por lo que podemos decir que el ruido no afecto en gran proporción a la señal.