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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per, DECANA DE AMERICAFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y ELECTRICA
LABORATORIO DE ANTENAS
LABORATORIO N 002
Experiencia:Antena Dipolo
Semestre Acadmico:2015 I
Profesor:Ing. Heredia Reyes CarlosAlumno:N de Cdigo:Huachhuaco Quinto Christian Jhonatan11190203
Fecha de la prctica:21 y 28/05/2015Fecha de presentacin:05/05/2015
Horario:Martes 6p.m. 8p.m. (Grupo 4)
LIMA PERU2015
LABORATORIO N 02 ANTENA DIPOLO
I. INTRODUCCIN TERICA
DIPOLO ELECTRICO ELEMENTALEs un dipolo de longitud infinitesimal dl que es un modelo bsico para las dems antenas. Se le llama tambin dipolo Hertziano.
El vector A esta dada de la siguiente manera:
Donde
Al vector A lo descompondremos a coordenadas esfricas
A continuacin hallaremos el vector H y E
Hallaremos el campo Elctrico a partir de H
Sin embargo, nuestro inters est a un radio R muy distante donde podemos reducir las expresiones a esta forma:
En esta antena la fuente es conectada en el medio y la corriente que pasa por el tiene la siguiente forma:
Adems, hacemos la siguiente aproximacin:
Para el caso de un dipolo de media onda
La potencia de la antena dipolo es
II. PARTE EXPERIMENTAL
Equipamiento utilizado:
Equipo maestro (mdulo de antenas) Tablero de la antena Antena dipolo horizontal Vara deflectora Medidor de intensidad de campo Carta polar con escala de ploteo Centmetro Multmetro Digital
Procedimiento
1. Se instalaron los equipos, el tablero de la antena, la antena y a 1 metro y medio de distancia, el medidor de intensidad de potencia. Las antenas de ambos medidores estn predispuestas de forma paralela.
2. Se procur mantener despejada la mesa para que viajasen las ondas sin obstculo.
3. Se calibr el medidor de intensidad de potencia a media escala.
4. Se encendi el tablero de la antena y se verific su polarizacin. Se tom el medidor de potencia, y a su antena se giro hasta estar perpendicular al piso. En cada instante del giro se vio la lectura y se not que la cantidad medida se volva cero. Eso significa que la direccin del campo E no es vertical (por arrojar una lectura nula) sino horizontal.Se polarizo con -16.62 V.
5. Se midi el patrn de radiacin de la siguiente manera
Mtodo 16. Estando la antena y el medidor con las antenas en paralelo se les coloca a una distancia tal que el medidor de intensidad de campo mida 100mV.
7. Luego, la antena dipolo se gir de 10 en 10 grados y se tom apuntes de la lectura del medidor de potencia en la siguiente tabla.
GRADOSDMM(mV)GRADOSDMM(mV)GRADOSDMM(mV)
01001303924036
109014049255 5
2080150632705
30661608028532
40461708630059
50321809331080
60151909432093
75420093330100
90121086340105
100122070350103
1151323052360100
8. Se plote los datos en una carta polar, dando una figura resultante de un ocho
Mtodo 2
9. Se colocan la antena y el medidor con sus antenas en paralelo, luego se distancian de tal modo de que el medidor este a 24uA.(-16.4 V.)
10. A continuacin se giro la antena de 10 en 10 mientras tanto, el medidor se trataba de distanciar de tal modo que la lectura se mantuviera constante.
11. Se midi la distancia de estos equipos y se apunt en el cuadro siguiente.
GRADOSDist (cm)GRADOSDist (cm)GRADOSDist (cm)
067.51304224064
1063.51405125519.5
2060.51506727028.5
30561607228542
40521707630054
50491807631060
603919078.532068
75322007933070
90292108234071
100282207835071
115332307036067.5
Mtodo 3
12. Estando la antena y el medidor con las antenas en paralelo se les coloca a una distancia tal que el medidor de intensidad de campo mida 20mV.
13. Luego, se gir el medidor de 10 en 10 grados y manteniendo la lectura siempre constante se tom apunte de las distancias de los equipos en cada medicin en la siguiente tabla.
14. Se plote los datos en una carta polar, dando una figura resultante de un ocho
GRADOSDist (cm)GRADOSDist (cm)GRADOSDist (cm)
0581306124026
10651406825528
20681506427026
30641605128524
40621704630030
50561804531033
60441904132034
75222005633042
90172105534051
100272203835054
115472303536058
15. Se midi la longitud de onda y frecuencia
Mtodo de demostracin
16. Se acomodaron los equipos tal como se muestra la figura. La antena esta ligeramente inclinada, debe dar una mnima lectura.
17. Luego, de tom una varilla reflectora y se puso en medio de los dos aparatos.
18. Se busc un punto en donde la lectura del medidor se haga mxima.
19. Despus se busc otro punto cercano con lectura mxima.
20. Se midi la distancia entre los dos puntos y vale 9cm. Por lo tanto, la longitud de onda debe ser de 18cm.21. La frecuencia del equipo debe ser 1665.5MHz
Longitud de onda de una lnea libre
22. Se quit el mstil de la antena para conectarla directo al equipo.
23. Luego se movi el contacto para encontrar un mnimo y otro mnimo.
24. Dichos puntos corresponden a los 3.5 y 18.5cm
25. La longitud de la media onda mide 15cm.
26. De este experimento se prueba que la longitud de onda en la lnea abierta es menor que en el espacio libre, porque en el primer caso, la onda pasa por un medio.
27. El factor de propagacin se puede hallar por medio de las longitudes de onda.
28. Si la medida de la lnea abierta se usara para se tendra una frecuencia mayor
Por eso se sugiere que se tome en cuenta la permisividad del medio en que viaja esta onda
III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El campo Elctrico de un dipolo horizontal esta en direccin horizontal.
La intensidad del campo elctrico se recibe con mayor intensidad si las antenas esta paralelas, mirndose entre s.
La superficie equipotencial (mismo valor) tiene forma de ocho.
Las ondas Electromagnticas rebotan con el objeto con que se crucen.
Al colocar un reflector entre la antena y el medidor de potencia la onda de la antena rebota, y se puede desviar al medidor de potencia para que este reciba mejor la seal, por ejemplo, conseguir un mximo.
En el contexto de la lnea anterior, la mnima distancia de dos puntos mximos es la longitud de media onda (para el caso en que trabajemos con un dipolo de media onda)
En base a la longitud de onda se puede estimar la frecuencia del generador.
Toda longitud de onda vara de acuerdo al medio en que viaja.
Si se quiere hallar la frecuencia del generador en base a una onda que viene de un medio distinto del vaco, se sugiere tomar en cuenta el factor de propagacin para una mayor exactitud.
IV. BIBLIOGRAFIA
Fundamentos de electromagnetismo para ingeniera David K. Cheng
Antenas ngel Cardama Aznar