FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

LABORATORIO :Dipolo Doblado y

Antes Yagi

Curso : Lab. Antenas y Medios de Tx

Alumno : Fabian Quispe , Jack

Código : 10190219

Profesor : Ing. Sumoso Angel

Horario : Viernes 6 – 8 p.m.

2013

Universidad Nacional Mayor de San Marcos

LABORATORIO DE ANTENA: DIPOLO PLEGADO Y YAGI

MARCO TEÓRICO

Introducción

En la evaluación del dipolo horizontal se encontró que el patrón de radiación producido tenía la forma de un 8. Una cantidad igual de potencia se irradia en dos direcciones y los dipolos mostraban una ganancia del orden de 1.3 – 1.5. Suponga que exista la necesidad de radiar en una dirección tanta energía como sea posible y una energía pequeña como sea posible o ninguna, en la dirección inversa. La energía que irradia en una dirección forma un patrón, llamado lóbulo y este lóbulo puede ser concentrado excitando los elementos de la antena. Dos tipos de elementos se manejan: El que está puesto detrás de la antena se llama reflector y el que está puesto delante se llama director. Si una barra reflectora, por ejemplo, se pone a λ/4 (a frecuencia de operación) detrás de la antena excitada, esta vara reflectora recibirá energía por inducción magnética del elemento excitado (la antena). Un elemento puesto en esta posición y excitado por la antena se llama elemento parásito. El flujo actual en un elemento parásito produce un campo electromagnético y este campo está en fase apropiada para agregar a la energía radiada del elemento excitado.

Antena Yagi-UDA

El patrón de radiación del sistema es por consiguiente, la suma de los modelos de la radiación de todos los elementos excitado y parásito. Dos factores determinan la relación de la fase de los elementos, a saber, la distancia entre los elementos excitados y la longitud de cada elemento parásito.

Lóbulo radiado típico de antenas directivas

Un arreglo parasitario siempre consiste en un dipolo λ/2 con una vara reflectora. La vara del reflector, si tiene la misma longitud del dipolo, puede ponerse λ/4 detrás del dipolo. El reflector, sin embargo, puede ponerse a una distancia más cercana a la antena, como 0.2λ si se hace la longitud de la vara 5% más largo que el dipolo. Moviendo el reflector más cerca al elemento excitado, la ganancia de la antena aumenta.

Si se desea aumentar la ganancia direccional, se ponen elementos parásitos delante del elemento excitado. Estos elementos se hacen 5% más cortos que el elemento excitado, su separación también se reduce 0.2 longitudes de onda.

Distancias típicas entre los elementos de la antena Yagi

A mayor número de directores, mayor es la ganancia direccional de la antena. Una antena de este tipo generalmente es llamada Yagi-Uda o simplemente Yagi. Las antenas Yagi típicas pueden tener un elemento excitado, un reflector y cinco o más directores.

MATERIALES REQUERIDOS

Equipo maestro (módulo de antenas) S300B o S300PSB

Tablero de la antena SIP360A

Mástil de la antena SIP360-1

Antena dipolo horizontal SIP360-2

Vara reflectora SIP360-5

Medidor de intensidad de campo SIP360-6

Carta polar con escala de ploteo SIP360-9

Centímetro

Multímetro digital

PRUEBA Y MEDICIONES

PROCEDIMIENTOS DEL EXPERIMENTO

La antena transmisora debe ponerse en una mesa lejos de instrumentos que causen reflexiones de la onda de radio. Un osciloscopio, por ej., debe estar por lo menos lejos 3 o 4 pies de la antena. Cualquier objeto de metal cerca de la antena modificará el patrón de radiación y las mediciones de la antena mostrarán pequeñas semejanzas a los valores teóricos.

1. Inserte el tablero en su base y ponga al menos los controles de voltaje a –10V (puede variarse entre –5 y –16V para mejorar el rendimiento RF). Conecte el mástil de la antena al tablero en su ubicación respectiva. Ponga la antena dipolo horizontal en la cima del mástil. Acerque o aleje el medidor de intensidad de campo.

2. A una distancia de aproximadamente 1 a 2 metros de la antena transmisora, fije la antena del medidor de campo para que esté en paralelo a la antena transmisora. La aguja del meter del medidor de intensidad de campo debe estar en la mitad de la escala. Si es necesario, mueva el medidor de intensidad de campo más cerca o más lejos de la antena transmisora para obtener una media lectura de la escala. Ajuste el control de sensibilidad del medidor de intensidad de campo, como sea necesario.

MEDIDA DE LA POLARIZACION

3. Mientras la antena del medidor de intensidad de campo es paralela a la antena transmisora y el medidor está leyendo a 30uA. verificar la polarización de la antena transmisora, girando la antena del medidor de intensidad de campo tal que sea perpendicular al piso. En esta posición, con la antena transmitiendo paralelo al piso, el medidor de intensidad de campo debe estar leyendo cero. Regrese la antena del medidor de intensidad de campo a la posición paralela y pruebe acercando hacia y sobre la antena transmisora, así como cerca de los extremos de la antena transmisora. Note que cuando la antena del medidor de intensidad de campo es paralela a la antena transmisora, una fuerte señal transmitida puede recibirse. Pruebe midiendo en frente y atrás de la antena transmisora, y observe que las condiciones son similares.

4. Verifique la polarización girando la antena del medidor de intensidad de campo para que sea perpendicular a la antena transmisora. El extremo de la antena del medidor de intensidad de campo debe estar apuntando directamente hacia el centro del dipolo transmisor. Observe la lectura del medidor.

5. La polarización de la antena transmisora está en la dirección del campo E y en este caso, el campo E es paralelo al suelo.

6. De su observación registre la polarización de la antena transmisora. Horizontalmente polarizado.

METODO 2:

7. Empiece con la antena transmisora que radia hacia el cero y el medidor de intensidad de campo ajustando para que se obtenga una lectura de 25 microamperios de lectura del medidor de intensidad de campo. Para cada 10° de rotación, registre el número de centímetros entre las dos antenas.

OBS: Se trabajó con una lectura inicial de 25 A, el medidor de intensidad de campo se encontraba a una distancia de 83.2cm de la antena transmisora.

8. Gire la antena hasta 360° y registre los centímetros entre las dos antenas. Guarde estos datos en el formato de la tabla 1-3, completada la información, plotee los datos en un grafico polar.

GRADOS DMM (cm) GRADOS DMM (cm) GRADOS DMM (cm)

0 83.2 130 63.8 310 66.3

10 82.8 140 68.4 300 60.1

20 80.9 150 70.6 285 47.9

30 80.6 160 71.5 270 11.2

40 74.7 170 73.2 255 24.1

50 68.8 180 69.3 240 29.4

60 23.2 360 83.7 230 31.7

75 23 350 82 220 46.2

90 18.4 340 78.6 210 64.2

100 31 330 75 200 66.7

115 34.6 320 71.1 190 67.5

ANTENA Yagi

9. Procedimiento para observar la directividad y alcance de una antena Yagi , para ello colocar el medidor de potencia a media escala 25uA, y medir solo con el dipolo plegado activo, anotar la distancia del medidor de potencia con respecto a la antena, luego colocar el reflector y medir la nueva distancia, luego colocar los directores y realizar el mismo procedimiento mencionado para cada director, anotar las medidas en una tabla.

Experiencia Distancia en cmDipolo plegado solo 64 cmDipolo plegado mas reflector 83 cmDipolo plegado mas reflector y un director 317cmDipolo plegado mas reflector y 2 directores 325,5 cmDipolo plegado mas reflector y 3 directores 436,5 cmDipolo plegado mas reflector y 4 directores 442,5 cm

Mediciones del alcance de la antena Yagi

Conclusiones:

Un dipolo plegado de /2 tiene una impedancia de aproximadamente300 ohm. Un dipolo plegado tiene mayor ancho de banda que un dipolo simple

horizontal. Se observó experimentalmente que el patrón de radiación del dipolo plegado

tiene una forma similar que la de una antena simple polarizados horizontalmente.

A mayor cantidad de directores, el ancho de haz de la antena Yagi se hará más estrecho y la impedancia de entra se hará mucho más pequeña.

Para medir la ganancia de una antena Yagi se puede proseguir de dos modos: comparando la intensidad de campo a determinada distancia con la intensidad generada por un dipolo simple. El otro método consiste en comparar las intensidades de la Yagi delante y detrás de la antena, en lo que se denomina FBR.

La polarización circular en antena Yagi permite su uso en la detección de satélites. Una antena torniquete puede usarse en su lugar con mejor resultados.

Experimentalmente se corroboro la directividad y ganancia de una antena Yagi , podemos concluir que a mayor número de directores mayor directividad y mayor ganancia, pero se tiene un límite para la cantidad de directores de acuerdo a la frecuencia de operación. Para VHF la antena Yagi como máximo puede tener 5 elementos, y para UHF como máximo 11 elementos.

I. BIBLIOGRAFÍA

http://www.todotv.cl/antenas/antena-yagui/antena-yagi-vhf-como-hacerla/Fabricación de una Antena Yagi

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4040050/Descargas/capseis/yagiuda.pdfAntena Yagi-Uda

http://www.neoteo.com/antena-yagiSobre la antena Yagi