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Teoría de la antena: ancho del haz

Tutorial sobre teoría de antenas   2020-11-19 22:52:41

Teoria de la antena - Ancho de haz En este capitulo discutiremos otro factor importante del patron de radiacion de una antena, llamado width de haz . En el patron de radiacion de una antena, el lobulo principal es el haz principal de la antena por donde circula la energia maxima y constante irradiada por la antena. Ancho de haz es el angulo de apertura desde donde se irradia la mayor parte de la energia. Las dos consideraciones principales de este width de haz son el width de haz de media potencia (HPBW) y el primer width de haz cero (FNBW) . Ancho de haz de media potencia De acuerdo con la definicion estandar, "Separacion angular, en la que la magnitud del patron de radiacion disminuye en un 50% (o -3 dB) desde el pico del haz principal, es la mitad del width del haz de energia . " En otras palabrass, el width del haz es el area donde se irradia la mayor parte de la potencia, que es la potencia maxima. Ancho de haz de media potencia es el angulo en el que la potencia relativa es superior al 50% de la potencia maxima, en el campo radiante efectivo de la antena. Indicacion de HPBW Cuando se traza una linea entre el origen del patron de radiacion y los puntos de media potencia en el lobulo principal, en ambos lados, l El angulo entre estos dos vectores se denomina HPBW , la mitad del width del haz de energia. Esto se puede entender claramente en el siguiente diagrama. La figura muestra la mitad de los puntos de potencia en el lobulo principal y HPBW. Expresion matematica La expresion matematica para la mitad de la el width del haz de potencia es - $$ Half: power: Beam: with = 70 lambda _{/ D} $$ Donde $ lambda $ es la longitud de onda (λ = 0.3 / frecuencia). D es el diametro. Unidades La unidad de HPBW es radianes o grados . Ancho del primer haz nulo De acuerdo con la definicion estandar, "El espacio angular entre los primeros nulos del patron adyacente al lobulo principal, se llama Ancho del primer haz cero . " Simplemente, FNBW es la separacion angular, citada desde el haz principal, que se dibuja entre los puntos cero del patron de radiacion, en su lobulo principal. Indicacion de FNBW Dibuje tangentes en ambos lados desde el origen del patron de radiacion, tangencial al haz principal. El angulo entre estas dos tangentes se conoce como el width del primer haz cero (FNBW) . Esto se puede entender mejor usando el siguiente diagrama . La imagen de arriba muestra la mitad de width del haz de energia y el primer width rayo cero, marcado en un patron de radiacion con los lobulos mayor y menor. Expresion matematica La expresion matematica para el width del primer haz cero es $$ FNBW = 2 HPBW $$ $$ FNBW: 2 izquierda (70 lambda / D derecha): = 140 lambda / D $$ Donde $ lambda $ es la longitud de onda (λ = 0.3 / frecuencia). D es el diametro. Unidades La unidad de FNBW es radianes o grados . Longitud efectiva y area efectiva Entre los parametros de la antena, tambien son importantes la longitud efectiva y el area efectiva. Estos parametros nos ayudan a conocer el rendimiento de la antena. Longitud efectiva Antena La longitud efectiva se utiliza ppara determinar la eficiencia de polarizacion de la antena. Definicion - "La longitud efectiva es la relacion entre la amplitud del voltaje en los terminales abiertos de la antena receptora y la amplitud del campo del frente de onda incidente, en la misma direccion de polarizacion de la antena. » Cuando una onda incidente llega a los terminales de entrada de la antena, esta onda tiene una cierta intensidad de campo, cuya magnitud depende de la polarizacion de la antena. Este sesgo debe corresponder a la magnitud del voltaje en el receptor. Expresion matematica La expresion matematica para la longitud efectiva es - $$ l_ {e} = frac {V_ {oc}} {E_ {i} } $$ Donde $ l_ {e} $ es la longitud efectiva. $ V_ {oc} $ es el voltaje de circuito abierto. $ E_ {i} $ es la intensidad de campo de la onda incidente. Área efectiva Definidacion - " El area efectiva es el area de la antena receptora, que absorbe la mayor parte de la energia del frente de onda entrante, hasta el area total del la antena, que esta expuesta al frente de onda ". Toda el area de una antena al recibir, confronta las ondas electromagneticas entrantes, mientras que solo una parte de la antena, recibe la senal, conocida como area efectiva . Solo se usa una parte del frente de onda recibido porque parte de la onda se dispersa mientras que parte se disipa en forma de calor, por lo que, independientemente de las perdidas, el area que utiliza la potencia maxima obtenida del area real puede denominarse area efectiva . El area efectiva esta representada por $ A_ {eff} $.