Diseño de antena pringles

Yurany Copete Ruiz
Ingeniería de Telecomunicaciones 2013
EXAMEN 2
Por:
Yurany Copete Ruiz
Materia: Transmisión de antenas 2
Profesor: Leonardo Betancur
Universidad Pontificia Bolivariana
Medellín
2013

Yurany Copete Ruiz
Introducción
Después de realizar el modelo matemático de la antena directiva, en este
documento se presentará el comportamiento que se dio en la antena directiva tipo
cañón, al realizar la comunicación punto a punto de una transmisión FM, en donde
se transmitió un canal de voz que se encontraba filtrado y dependía de la banda
de operación de la antena a 2.35Ghz. El radio emisor utilizado, fue una antena
omnidireccional con ganancia de 6dBi. Se tuvo en cuenta algunos parámetros y
datos arrojados por el experimento para encontrar la ganancia de la antena y
chequear su patrón de radiación.
Marco teórico
A partir de la frecuencia escogida de 2.35Ghz para crear La antena directiva que
se eligió de tipo cañón, el cual fue poco costoso y fácil de implementar.
Primeramente se tomo un tarro de galletas Noel con dimensiones adecuadas que
permitieron realizar el montaje de la antena. A este se le hicieron dos huecos que
quedaron ubicados paralela-mente uno a otro; a cada hueco se le introdujo un
cable coaxial Rg 6 (utilizado porque sirve para la transmisión de altas frecuencias).
A cada cable con unas pinzas se le cortaron 2cm para sacar las puntas que
formaría los dipolos. Este diseño se hizo para que en la zona donde se requiere
mas cobertura se diera una reflexión y produjera una interferencia constructiva
causando en el lóbulo principal mayor directividad, teniendo en cuenta que la
longitud de los dipolos es de λ⁄2.
Luego se procedió a realizar 2 pequeñas aberturas en el tarro, separadas con una
distancia de 10cm para introducir la lamina y formar la tierra de la antena. En esta
se utilizo un Splitter con 2 entradas para conectar los dipolos y una salida que iba
conectado por medio de otro cable coaxial hacia el conector tipo N requerido.

Yurany Copete Ruiz
Materiales usados para el diseño de la antena:
 Tarro metálico con tapa.
 Metro de cable coaxial con conector Rg 6.
 Placa de aluminio.
 Conector hembra tipo N.
 4 Tuerca.
 4 Arandela.
 2 tornillos.
 Metro
 Splitter.
 soldadura
Fotos de la antena tipo cañón
Figura 1. Vista superior de la antena con los dipolos.

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Figura 2. Antena con cables coaxiales.
Figura 3. Vista completa de la antena.

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Descripción del link budget del sistema y del modelo de propagación
aplicado al análisis del problema.
Con la distancia medida en el laboratorio y la frecuencia de operación a la que
trabaja la antena se pudo obtener los siguientes parametros:
Nivel de ruido = -115dBm
Distancia medida en el laboratorio = 2.95m
banda de operación = 2.35Ghz
perdidas por acople = -0.5dB
ganancia de la antena omnidireccional = 6dBi
longitud
Esquema del montaje experimental en el laboratorio

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Para hallar el EIRP (potencia isotrópica radiada equivalente) :
Teniendo en cuenta que la potencia de la antena omnidireccional es de 0dBm y la
potencia de Rx es de -86dBm arrojada por el analizador de espectro tenemos:
A pesar que no se logro los resultados que se esperaban con el diseño de la
antena debido a su poca directividad y las perdidas por los acoples, se obtuvo una
buena ganancia.

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Medir los parámetros de la antena empleando un analizador de espectro IFR
2600.
En esta parte se utilizo el analizador de espectros, el cual nos permite mirar el
valor de las potencias de la antena de acuerdo a los ángulos que se le
establecían. Las potencias oscilaron entre -86dBm y -94 dBm respectiva-mente.
Con estos datos podemos hallar el HPBW.
Figura 4. Analizador de espectro.
Figura 5. Gráfica espectral de la antena tipo cañón.

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La gráfica anterior muestra el funcionamiento espectral de la antena cuando es
conectada en el analizador de espectros, formandoce un pico en la potencia
maxima.
Tabla de angulos y potencias arrojadas por el analizador de espectro.
Angulo grados Potencia en dBm
0° -86 dBm
45° -90 dBm
90° -92 dBm
135° -87dBm
180° -88 dBm
225° -92dBm
270° -91 dBm
315° -94 dBm
Tabla 1. Datos experimentales de la antena
HPBW
Para el calculo del HPBW se dedujo experimentalmente de acuerdo a la grafica
arrojada por matlab; pero al tomarlo dio mayor al que obtuvimos anteriormente;
esto puede ser debido a las irregularidades que se dan en el esquema. El ángulo
fue de 52° entonces queda:
HPBW = 2 * 52 = 104°

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Grafica del patrón de radiación de la antena
Figura 6. Patrón de radiación de la antena
Observaciones
Fue importante crear este tipo de antena primero porque se aprende a realizar un
análisis matemático exhaustivo para saber el comportamiento de la antena y
cuales son sus parámetros importantes como son la ganancia, la directividad y
observar su patrón de radiación.
No se obtuvo la gráfica esperada en el patrón de radiación debido a la falta de
datos que se tomaron, lo cual esto produjo que se mostrara distorsionada y que no
llegaran a unirse los lóbulos.

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Conclusiones
A pesar de que la antena posee una buena ganancia no es tan directiva como se
esperaba, esto puede ser debido a algunos materiales que pueden causar
reflexión o por las conexiones realizadas que pueden llegar a producir pérdidas.
Al principio cuando se realizo la conexión fue difícil sacar el espectro de la antena
esto puede ser debido porque se dieron pequeñas interferencias por fuentes no
deseadas.
Se pudo comprobar que la antena tipo cañón si alcanzo la frecuencia que se
deseaba obtener que era de 2.35Ghz.

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