Teoría de antenas

Nombres: Pablo Esteban Villota

Jairo Miguel Lara

Informe del primer programa sobre antenas.

Introducción

El presente informe relata los pasos que se siguieron para la construcción de un programa que nos permite analizar la exposición al campo electromagnético según varios parámetros. La importancia de este trabajo radica en la consideraciones de seguridad que se deben tener al trabajar con antenas radiantes, aún que no se ha comprobado que pueden provocar problemas en la salud de las personas la ITU recomienda mantener ciertos límites de seguridad.

Recomendación ITU K52

La recomendación ITU K52 trata sobre las consideraciones que deben tener tanto operarios como público en general al estar cerca de antenas radiantes. Define las diferentes zonas en las que se puede estar con sus respectivas consideraciones así como también clasifica los diferentes tipos de instalaciones de antenas. Además de esto nos da ciertas guías para calcular y medir el tipo de exposición que puede tener una persona para de esta manera tomar las medidas necesarias para mantenerse fuera de riesgo.

Programa

Interfaz Gráfica

La interfaz gráfica que utilizamos expone de forma sencilla los resultados que más interesan al tratar sobre las consideraciones de seguridad en la exposición de los campos magnéticos:

Ahora describiremos cada una de estas partes, y en aquellas que muestran los resultados calculados se explicarán cómo se explicará cómo se realizó este proceso:

Parte 1

Como se puede observar en esta parte se ingresan las características de la antena como la potencia, ganancia, la pérdida y la frecuencia de transmisión.

Parte 2

En esta parte ingresamos las características de accesibilidad de la persona como la altura de la torre a la cual está expuesta la persona, la altura de la persona, la distancia de la torre a la persona, el tipo de accesibilidad en cuyo campo tenemos tres opciones, tipo 1 que sirve para calcular cuando la persona está en el piso, tipo 2 cuando la persona está en un edificio a una altura aproximada a la de la antena y el tipo 3 el cual es parecido al tipo 2 pero en este caso para un edificio de menor altura.

Parte 3

En esta parte se realizan las observaciones sobre el cálculo del PIRE. Se muestra si el PIRE calculado sobrepasa el límite ocupacional o el límite poblacional. Además se muestra si la densidad de potencia calculada sobrepasa la densidad de potencia recomendada por la ITU en la recomendación K52.

El pire lo calculamos mediante la siguiente fórmula:

Pire=Potencia+ganancia−perdida

Para calcular el Pire umbral, se usó el Cuadro III.1 de la recomendación ITU k52 que especifica el cálculo de pire umbral para el público en general y ocupacional según distintas frecuencias en la categoría de directividad 1 y tipo de accesibilidad 1,2 y 3:

Frecuencia:100-400MHZ

Frecuencia:400-2000MHZ

Frecuencia:2000-300 000MHz

Parte 4

En este gráfico se imprime patrón de antena de un dipolo de media onda. Esta gráfica se la realizó usando la siguiente fórmula:

Esta fórmula especifica la ganancia de antena para un dipolo de media onda

Parte 5

En la parte 5 se muestra el gráfico de los límites de la densidad de potencia según varía la frecuencia, en el mismo gráfico se muestra un punto del lugar en el que se calcula para así poder ver si es que sobrepasa de estos límites. Esta delimitación se encuentra en la siguiente tabla:

En cuanto al cálculo del punto mostrado, es el mismo que el de la densidad de potencia vs distancia mostrado en la siguiente parte, con la diferencia de que se lo realiza con un valor fijo de la distancia desde la torre.

Parte 6

En la parte 6 se muestra la densidad de potencia con relación a la distancia. Este cálculo variaba según el tipo de accesibilidad puesto que cuando una persona se encuentra en el piso el coeficiente de reflexión es mucho mayor, entonces para la accesibilidad de tipo 1 usamos la fórmula:

Mientras que para la accesibilidad 2 y 3 se usa la siguiente fórmula:

En estas fórmulas F es la ganancia de antena que la calculamos con la siguiente fórmula:

Parte 7

En esta parte se muestra la gráfica de la parte 7 y además se muestran los límites recomendados por la ITU. Los cálculos para imprimir esta gráfica están compuestos por anteriores ya mostrados, por lo que está demás volveros a poner. Esta gráfica es importante pues nos muestra si es que la densidad de potencia calculada excede los límites de seguridad.

Conclusiones.

Haber elaborado el presente software significó el haber leído y analizado la recomendación ITU K52, que aparte de darnos una idea sobre los límites de seguridad al tratar con campos magnéticos nos ayudó a familiarizarnos con algunos términos de la materia de teoría de antenas. Además de esto hay que recalcar la importancia intrínseca del softare que es el hecho de que nos permitirá analizar de una forma sencilla, puesto que no tendremos que relizar cada vez los cálculos a mano, los factores que pueden hacer que cierta instalación de telecomunicaciones represente un riesgo para la salud de las personas.