Tipos de Antenas y Data Link para Proyecto Uav de Prevencion de Incendios

 

Tipos de Antenas Disponibles para Aeronaves no tripuladas.

Las antenas son dispositivos diseñados para enviar y recibir señales RF. Las antenas más comunes que se usan en Aeronaves no tripuladas son:   Antena Vertical de Cuarto de Onda (Quarter wave Vertical Antenna): Este

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tipo de antena es omnidireccional, lo que significa que irradia con la misma fuerza en todas las direcciones sobre el azimuth. Esta polarizada verticalmente, pero necesita un receptor polarizado de la misma forma para evitar una pérdida significativa de la señal. Tienen la ventaja de que no requieren que las antenas del UAV y de la estación de control estén en contacto directo para recibir la señal. La desventaja más grande que tienen es que los equipos adicionales a la antena no solo deben estar en la estación de control sino también en la aeronave.   Antena Yagi: Este tipo de antena es direccional, es decir que tiene mayor

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ganancia en una dirección. Esta antena se compone de una estructura simple de dipolo, combinada con elementos parásitos conocidos como reflector y directores. Los lóbulos de los lados de la señal señal emitida por la antena son la manera más fácil por la cual le pueden hacer interferencia (jamming). Sin embargo en el uso de estas antenas para UAS el diseñador debe tratar de que los lóbulos laterales de la señales de la antena sean lo más pequeños posibles.   Antena parabólica (dish): Son las antenas direccionales más comúnmente

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usadas para comunicaciones satelitales. Tienen la propiedad de reflejar la señal RF que llega a cualquier punto del dish, a un solo punto focal donde es montado un alimentador que recoge toda la señal. Este tipo de antenas cuando son usadas en sistemas no tripulados, son para uso de señal microondas debido a que para frecuencias más bajas el diámetro del disco sería muy grande y no podría ser montada en un UAV.   Antena de lente: LA antena de lente funciona de manera similar que un

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lente, enfocando la señal RF. Usa material dieléctrico en lugar de vidrio y

 

son especialmente apropiadas para frecuencias de microondas. El material dieléctrico es altamente costoso y además pesado, por ende estas antenas no se usan mucho en aplicaciones de UAV.   Antena de parche (Patch): Este es un tipo de antena de señal de radio que

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utiliza una placa rectangular plana o “parche” de metal, montado sobr e una placa de metal más grande, generalmente el conjunto de estos elementos se encuentran dentro de un radomo de plástico para proteger la antena de los daños. Este tipo de antenas son fáciles de construir y se puede lograr que la ganancia de la antena sea muy alta siendo la antena muy liviana y de bajo costo.

Tipo y equipo de enlace de datos y de video para el proyecto, incluyendo antena.

El tipo de enlace de datos será de tipo Line of sight (LOS-Linea de vista), a través de comunicaciones por señal de radio. Este tipo de enlace de datos es el más comúnmente usado en UAS, bien sea para LOS o para BLOS (Beyond line of sight-Satelital). Debido a que el proyecto está basado en operar en Venezuela se va a trabajar en la banda UHF, específicamente 900MHz (figura 1), ya que en este país según el cuadro nacional de atribución de bandas de frecuencia del espectro radioeléctrico, esa es una frecuencia que está desocupada, o que no ha sido asignada oficialmente (figura 2). 

Figura (1)

 

  Figura (2)

El equipo a utilizar para el enlace de datos entre la aeronave y la estación de control serán los transmisores y receptores que posee el sistema de control de vuelo. Dicho sistema será el 3D robotics Ardupilot Mega. El cual posee dos radio modem de 900 MHz diseñados para largo alcance de comunicaciones. Las antenas tanto en la aeronave como en la estación de control que usaran estos radio modem serán, antenas omnidireccionales de alta ganancia de 900MHz. La de la aeronave será de 8dBi (Figura3) y la de la estación de control de 11dBi (figura4)

Figura (3)

 

  Figura (4)

En cuanto al sistema de transmisión de videos, esto se hara mediante un transmisor conectado a las cámaras, este transmisor será de 800 MW con una antena Clover Leaf de 1,2 GHz de frecuencia (figura 5) y el receptor en tierra será de 1,2 GHz con una antena Yagi Figura (6).

Figura (5)

Figura (6)