8/16/2019 Antenas Conceptos Tipos Caracteristicas
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Concepto de Antena:
Ing. Msc. Jaime Ramírez ArtunduagaDefinición dada por la IEEE: “Un medio para radiar y/o recibir ondasde radio”.
Es un transductor : consistente en aquel dispositivo conductor , que
trabaando en modo de transmisión, convierte las se!ales el"ctricasen se!ales de electroma#n"ticas $radio% y trabaando en modo derecepción convierte las se!ales electroma#n"ticas $radio% ense!ales el"ctricas.
X T
eléctrica Energía néticaelectromag Energía eléctrica Energía
X R
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Circuito eléctrico equivalente de la Antena
a.) Modo de Transmisin: una car#a
T V
T Z R
C G
La X
r R
L R
Transnisor ntransmisióde Línea Antena
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!.) Modo de Recepcin: una fuente
iV
L R
a X
Antena ntransmisióde Línea ceptor Re
r R
R
C G
L
R
Z
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Unidad infinitesimal de superficie de una esfera de radio: r
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&os radiados
)/(:)( mWbmagnéticovectorial potencial r A
• )/(int:)( m Aradiadamagnéticaensidad r H
)/(:)( mV radiadoeléctricocampor E
∫ ×∇=∧×∇=∧=−
V
r !
e r H "
r E r Ar H r
e # r A )(
1)()(
1)(
4)(
00
0
ε µ π
µ
libreespaciodel dad permeabilim H :)/(104 70−×= π µ
libreespaciodel ad permitivid m $ :)/(10854,8 120−×=ε
r
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'ntenas al(mbricas
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'ntenas reflectoras
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'ntenas de apertura
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)icro*antenas
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'rre#lo de antenas
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"cuaciones de Ma#$ell
a.) %orma di&erencial:
t H E ∂∂−=×∇ / µ
osmagneti%ad nomedios H & : µ =
t ' # H ∂∂+=×∇ /
s polari%adonomedios E ' :ε =
s polari%adomedios ( E ' :+= ε
osmagneti%ad medios ) H & :)( += µ
v ' ρ =⋅∇
0=⋅∇ &
+.%
.%
-.%
.%
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!.) %orma integral:
∫ ∫ ⋅∂∂−=⋅c s ad nt H d E )/( µ $ey de 0araday%
∫ ∫ ⋅∂∂+=⋅c s
ad nt ' # d H )/( $ey de 'mpere%
∫ ∫ =⋅ s v
v dvad n ' ρ $ey de 1auss%
∫ =⋅ s
dan & 0 $Ine2istencia de la car#a ma#n"tica aislada%
+.%
.%
-.%
.%
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Modelo de 'on(ting
Conversin de energía magnética en energía eléctrica:
∫ ⋅×−*
dan H E )( t vd H E vd # E oovv
∂〉〉+〈〈∂+⋅= ∫ ∫ /2/)( 22 µ ε
3otencia total 3otencia 4apide5 de decrecimiento en la
suministrada 6 ó7mica 8 ener#9a almacenada en los
a la antena disipada campos el"ctricos y ma#n"ticos
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ector de 'on(ting:
.
2 )/( react rad mW H E ℘+℘=×=℘ $fluo de potencia%.
[ ] )/(Re2
1 2mW H E rad
∗×=℘
densidad de potencia radiada.:
[ ] )/(Im2
1 2mW H E react ∗×=℘
: densidad de potencia reactiva $calor en el entorno%.
'otencia de radiacin:
)(ˆˆ
2
0 0
2
W d d senr daaadan ( rad * *
r r rad rad rad
∫ ∫ ∫ ∫ = =℘=⋅℘=⋅℘=π
φ
π
θ φ θ θ
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*ngulo slido del +az de radiacin
r
r &Ω • da &θ
)(: gradosapert+rade,ng+lo &θ
)(: sr sólido,ng+lo &Ω
( )[ ]2/cos1211
2
0
2/
0
2
222 &
*
&
&
d d senr r dar r
-a% del .rontal ,rea
θ π φ θ θ
π
φ
θ
θ −====Ω ∫ ∫ ∫ = =
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Intensidad de radiación y directividad
Intensidad de radiacin: )/(2 sr W r / rad ℘= : escalar
,irectividad: 'd& ' (
/
/
/ '
rad
10
0
log10)(4 =∧== π
isotropicaderadiacióndeensidad / int:0
,irectividad m-#ima:
rad (
/ ' maxmax 4π = : sobre el ee del 7a5 de radiación.
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1anancia absoluta y eficiencia de radiación
anancia a!soluta: Gd&G (
/
/
/ G
ine
10log10)(4 =∧== π
antenalaaentradade potencia (
antenalaaentregada potenciadeensidad /
in
e
:
int:
"&iciencia de radiacin: 1≤=in
rad
rad (
( e
'G 'eG 'Ge rad rad ≤⇒=⇒=
'ara antenas de alta ganancia $ d&G 40≥ %: &
'GΩ
=≈ π 4
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