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Jason2000

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#1

Mensaje por Jason2000 »

ANTENAS

1 Consideraciones generales sobre antenas
1.1 Introducción .......................................................................................................................15
1.2 Parámetros de antenas en transmisión...............................................................................17
1.2.1 Impedancia...............................................................................................................17
1.2.2 Intensidad de radiación............................................................................................18
1.2.3 Diagrama de radiación.............................................................................................20
1.2.4 Directividad .............................................................................................................22
1.2.5 Polarización .............................................................................................................24
1.2.6 Ancho de banda .......................................................................................................25
1.3 Parámetros de antenas en recepción ..................................................................................27
1.3.1 Adaptación...............................................................................................................27
1.3.2 Área y longitud efectiva ..........................................................................................27
1.4 Ecuación de transmisión....................................................................................................28
1.4.1 Ecuación del radar ...................................................................................................31
1.5 Temperatura de ruido de antena.........................................................................................32
1.6 Cuestiones..........................................................................................................................36
1.7 Problemas...........................................................................................................................38
2 Propagación
2.1 Propagación en el espacio libre y en el entorno terrestre..................................................41
2.2 Efecto de la tierra...............................................................................................................43
2.2.1 Introducción.............................................................................................................43
2.2.2 Reflexión en tierra plana .........................................................................................44
2.2.3 Difracción ................................................................................................................48
2.2.4 Onda de superficie...................................................................................................51
2.3 Efecto de la troposfera.......................................................................................................54
2.3.1 Atenuación...............................................................................................................54
2.3.2 Refracción................................................................................................................58

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Jason2000

Re: Antenas

#2

Mensaje por Jason2000 »

2.3.3 Difusión troposférica ...............................................................................................61
2.4 Efecto de la ionosfera ........................................................................................................61
2.4.1 Introducción.............................................................................................................61
2.4.2 Propagación en un medio ionizado .........................................................................63
2.4.3 Influencia del campo magnético terrestre ...............................................................65
2.4.4 Comunicaciones ionosféricas ..................................................................................66
2.5 Modelización de la propagación en entornos complejos ..................................................70
2.5.1 Introducción.............................................................................................................70
2.5.2 Modelos empíricos para el valor medio de las pérdidas de propagación.
El Modelo Okumuna-Hata.......................................................................................71
2.5.3 Caracterización estadística de las pérdidas de propagación....................................72
2.5.4 Desvanecimientos rápidos multicamino y diversidad.............................................73
2.6 Fuentes de ruido externo....................................................................................................75
2.7 Resumen.............................................................................................................................78
2.8 Cuestiones..........................................................................................................................80
2.9 Problemas...........................................................................................................................83
3 Fundamentos de radiación
3.1 Ecuaciones de Maxwell .....................................................................................................87
3.1.1 Fuentes eléctricas y magnéticas. Dualidad..............................................................89
3.2 Potenciales retardados........................................................................................................91
3.3 Expresiones generales de los campos................................................................................93
3.3.1 Aproximaciones a grandes distancias para los campos radiados............................94
3.3.2 Radiación de corrientes magnéticas ........................................................................98
3.3.3 Significado de los vectores de radiación...............................................................100
3.3.4 Regiones de Fresnel y de Fraunhofer ...................................................................104
3.4 Teoremas de unicidad y equivalencia..............................................................................106
3.5 Teorema de reciprocidad..................................................................................................110
3.6 Aplicación del teorema de reciprocidad ..........................................................................111
3.6.1 Consecuencias del teorema de reciprocidad..........................................................113
3.6.2 Relación entre parámetros de transmisión y de recepción. Longitud efectiva .....116
3.6.3 Coeficiente de desacoplo de polarización .............................................................118
3.6.4 Impedancia de entrada e impedancias mutuas ......................................................120
3.7 Cuestiones........................................................................................................................122
3.8 Problemas.........................................................................................................................125
4 Análisis de antenas básicas
4.1 Antenas elementales ........................................................................................................127
4.1.1 Dipolo elemental....................................................................................................127
4.1.2 Espira circular elemental .......................................................................................134
4.1.3 Solenoide cargado con ferrita................................................................................136
4.1.4 Expresiones generales de para dipolos y espiras ..............................................137
4.2 Dipolos.............................................................................................................................139

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Jason2000

Re: Antenas

#3

Mensaje por Jason2000 »

4.3 Efecto de la tierra. Monopolos ........................................................................................145
4.3.1 Teoría de imágenes ................................................................................................145
4.3.2 Monopolos .............................................................................................................147
4.3.3 Efecto de una tierra imperfecta .............................................................................148
4.3.4 Efecto de un plano de tierra finito.........................................................................149
4.4 Antenas cargadas .............................................................................................................149
4.5 Cálculo de la matriz de impedancias entre dos dipolos .................................................152
4.5.1 Impedancia de entrada de un dipolo......................................................................152
4.5.2 Impedancia mutua entre dipolos............................................................................154
4.6. Sistemas de alimentación.................................................................................................155
4.6.1 Redes de adaptación ..............................................................................................156
4.6.2 Antenas no alimentadas en su centro ....................................................................156
4.6.3 Alimentación en paralelo.......................................................................................156
4.6.4 Dipolo doblado ......................................................................................................157
4.6.5 Simetrizadores y transformadores .........................................................................158
4.7 Cuestiones........................................................................................................................164
4.8 Problemas.........................................................................................................................166
5 Agrupaciones de antenas
5.1 Introducción .....................................................................................................................171
5.2 Campos radiados por agrupaciones .................................................................................172
5.3 Diagrama de radiación de agrupaciones..........................................................................175
5.3.1 Factor de la agrupación .........................................................................................175
5.3.2 Representación gráfica del factor de la agrupación ..............................................166
5.3.3 Diagrama de una agrupación de dos elementos ....................................................179
5.3.4 Polinomio de la agrupación...................................................................................179
5.4 Distribuciones de corrientes típicas.................................................................................181
5.4.1 Uniforme................................................................................................................181
5.4.2 Triangular...............................................................................................................183
5.4.3 Binómica................................................................................................................184
5.4.4 Comparación de las características........................................................................185
5.4.5 Descomposición en suma o convolución ..............................................................186
5.5 Agrupación lineal uniforme.............................................................................................189
5.5.1 Agrupaciones transversales y longitudinales ........................................................190
5.6 Directividad de agrupaciones lineales .............................................................................191
5.6.1 Expresión general de la directividad para agrupaciones ordinarias......................191
5.6.2 Expresión general aproximada del ancho de haz y la directividad.......................199
5.6.3 Relación entre alimentación, directividad y diagrama..........................................201
5.7 Agrupaciones bidimensionales ........................................................................................202
5.8 Síntesis de agrupaciones..................................................................................................207
5.8.1 Método de Schelkunoff .........................................................................................207
5.8.2 Síntesis de Fourier .................................................................................................209
5.8.3 Síntesis de Woodward-Lawson .............................................................................215
5.8.4 Síntesis de Chebychev...........................................................................................217
5.8.5 Síntesis de Taylor ..................................................................................................225

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Jason2000

Re: Antenas

#4

Mensaje por Jason2000 »

5.8.6 Agrupaciones superdirectivas................................................................................226
5.8.7 Agrupaciones adaptables .......................................................................................228
5.9 Alimentación de agrupaciones.........................................................................................230
5.10 Agrupaciones con elementos parásitos............................................................................232
5.10.1 Antenas de Yagi-Uda............................................................................................233
5.11 Cuestiones........................................................................................................................236
5.12 Problemas.........................................................................................................................239
6 Aperturas
6.1 Campos radiados por aperturas........................................................................................244
6.1.1. Equivalente electromagnético de una apertura......................................................244
6.1.2 Expresiones generales de los campos radiados.....................................................245
6.1.3 Apertura elemental ................................................................................................248
6.1.4 Apertura rectangular..............................................................................................249
6.1.5 Apertura circular....................................................................................................253
6.2 Bocinas.............................................................................................................................255
6.2.1 Bocinas sectoriales y piramidal.............................................................................255
6.2.2 Bocina cónica ........................................................................................................263
6.3 Ranuras ............................................................................................................................265
6.3.1 Ranura elemental ...................................................................................................266
6.3.2 Ranura resonante ...................................................................................................268
6.3.3 Antenas impresas...................................................................................................270
6.4 Reflectores .......................................................................................................................273
6.4.1 Reflectores diédricos .............................................................................................273
6.4.2 Reflectores parabólicos..........................................................................................276
6.4.2.1 Análisis geométrico .................................................................................277
6.4.2.2 Análisis electromagnético........................................................................279
6.4.2.3 Parámetros ...............................................................................................281
6.4.2.4 Consideraciones de tipo práctico.............................................................292
6.4.2.5 Tipos de alimentador ...............................................................................294
6.4.2.6 Geometrías de reflector ...........................................................................296
6.5 Lentes...............................................................................................................................299
6.5.1 Análisis electromagnético......................................................................................299
6.5.2 Lentes escalonadas (zoned lenses) ........................................................................301
6.5.3 Lentes TEM ...........................................................................................................302
6.5.4 Lentes de Luneburg ...............................................................................................303
6.5.5 Compararación entre reflectores y lentes ..............................................................304
6.6 Cuestiones........................................................................................................................305
6.7 Problemas.........................................................................................................................308
7 Antenas de banda ancha
7.1 Introducción .....................................................................................................................315
7.2 Antenas de hilo ................................................................................................................315

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Jason2000

Re: Antenas

#5

Mensaje por Jason2000 »

7.3 Otras antenas de banda ancha..........................................................................................319
7.4 Hélices..............................................................................................................................320
7.5 Antenas independientes de la frecuencia.........................................................................324
7.5.1 Espirales.................................................................................................................326
7.6 Antenas logoperiódicas....................................................................................................328
7.7 Antenas fractales..............................................................................................................334
7.8 Cuestiones........................................................................................................................336
7.9 Problemas.........................................................................................................................338
8 Métodos numéricos
8.1 Introducción .....................................................................................................................341
8.1.1 Planteamiento de la solución.................................................................................341
8.1.2 Clasificación de los métodos numéricos ...............................................................343
8.2 Métodos integrales...........................................................................................................344
8.2.1 Aplicación del teorema de equivalencia................................................................345
8.2.2 Formulación de las ecuaciones integrales .............................................................350
8.2.3 Alimentación..........................................................................................................356
8.3 Discretización de las ecuaciones integrales.....................................................................357
8.3.1 Método de los momentos ......................................................................................357
8.3.2 Método del gradiente conjugado ...........................................................................363
8.3.3 Funciones base y peso ...........................................................................................367
8.4 Métodos de alta frecuencia..............................................................................................375
8.4.1 Óptica física...........................................................................................................376
8.4.2 Método de las corrientes equivalentes (MEC) ......................................................378
8.4.3 Métodos asintóticos o de trazado de rayos............................................................381
8.4.4 Ondas de superficie ...............................................................................................384
8.4.5 Análisis en alta frecuencia de superficies arbitrarias ............................................385
8.5 Cuestiones........................................................................................................................387
8.6 Problemas.........................................................................................................................389
9 Medida de antenas
9.1 Introducción .....................................................................................................................391
9.2 Medida de diagramas de radiación. Campos de medida .................................................391
9.2.1 Criterios de diseño de los campos de medida .......................................................392
9.2.2 Campos de medida ................................................................................................395
9.2.3 Instrumentación de medida....................................................................................400
9.3 Medida de ganancia ........................................................................................................402
9.4 Medida de directividad ....................................................................................................403
9.5 Medida de impedancia.....................................................................................................404
9.6 Medida de la distribución de corriente ............................................................................405
9.7 Medida de polarización....................................................................................................406
9.8 Medida de la temperatura de antena ...............................................................................408
9.9 Modelos a escala..............................................................................................................409
9.10 Medidas en campo próximo ............................................................................................409
9.10.1 Formulación del caso plano..................................................................................411
9.10.2 Campo próximo cilíndrico y esférico ..................................................................413
9.10.3 Ventajas e inconvenientes de la medida en campo próximo ...............................414
9.11 Cuestiones........................................................................................................................415
9.12 Problemas.........................................................................................................................416
Anexo A Solución de la ecuación de onda. Función de Green.....................................................419
Anexo B Directividad de agrupaciones
B.1 Método gráfico.................................................................................................................423
B.2 Relación entre alimentación, directividad y diagrama ....................................................427
Anexo C Símbolos y constantes físicas...........................................................................................433
Anexo D Operadores vectoriales y transformación de coordenadas..........................................437
Anexo E Funciones...........................................................................................................................441
Anexo F Respuestas a las cuestiones y a los problemas...............................................................443
Bibliografía.........................................................................................................................................456
Índice alfabético de materias............................................................................................................461

para leer ó descargar

http://www.burnbits.com/documentos/manu ... icroondas/

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