pequeña y resumida presentacion sobre antenas y lineas de transmision

1. Antenas y Líneas
de transmisión
Presentan:
Mauricio López Cruz
Manuel de Jesús Hernandez Gutierrez
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIERREZ

2. LINEAS DE
TRANSMISION

3. • Definicion de linea de transmision:
Es una estructura de material utilizada para dirigir la
transmision de energia en forma de ondas
electromagneticas, comprendiendo el todo o una parte
de la distancia entre dos lugares que se comunican.

4. Las características de una línea de transmisión se determinan por sus
propiedades eléctricas, como:
• la conductancia de los cables
es la propiedad de transportar, mover o desplazar uno o más electrones en su cuerpo; es decir, que la
conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica.
• la constante dieléctrica del aislante
hace referencia a una propiedad de tipo macroscópica, de un medio que es dieléctrico, es decir, que no
posee conductividad eléctrica, por lo cual se tratan como aislantes de la electricidad, relacionándolo con
la permitividad que tiene un medio a la electricidad.
y sus propiedades físicas,
• como el diámetro del cable
• los espacios del conductor

5. PERDIDAS EN LA LINEA
Las líneas de transmisión frecuentemente se consideran totalmente sin
perdidas. Sin embargo, en realidad, hay varias formas en que la potencia se
pierde en la línea de transmisión, son:
 perdida del conductor.
Debido a que la corriente fluye, a través de una línea de transmisión, y la línea de
transmisión tiene una resistencia finita, hay una perdida de potencia inherente e
inevitable
 perdida por radiación por el calentamiento del dieléctrico.
La diferencia de potencial entre dos conductores provoca un calentamiento del
dieléctrico, el calor se propaga por la línea de transmisión
 perdida por acoplamiento.
Ocurre cada vez que se realiza una conexión sobre la línea de transmisión
 Descarga luminosa
Se produce cuando una diferencia de potencial entre ambos excede el voltaje de
ruptura del dieléctrico

6. Tipos de línea de transmisión
• Las líneas de transmisión se clasifica generalmente como balanceadas o
desbalanceadas.
• Con líneas balanceadas de dos cables, ambos conductores llevan una
corriente; un conductor lleva la señal y el otro es el regreso
Este tipo de transmisión se llama transmisión de
señal diferencial o balanceada.

7. Con una línea de transmisión desbalanceada, un cable se encuentra en el
potencial de tierra, mientras que el otro cable se encuentra en el potencial
de la señal.
Con la transmisión de una señal desbalanceada, el cable de la tierra
también puede ser la referencia a otros cables que llevan señales.

8. • Líneas de transmisión de conductor paralelo
Una línea de transmisión de cable abierto es un conductor paralelo de dos
cables. Consiste simplemente de dos cables paralelos, espaciados muy cerca y
sólo separado por aire.

9. • Las distancias entre los dos conductores generalmente está entre 2 y 6
pulgadas.
• La única ventaja real de este tipo de línea de transmisión de cable abierto
es su construcción sencilla. Ya que no hay cubiertas, las pérdidas por
radiación son altas y susceptibles a recoger ruido.
• Cables gemelos
• Los cables gemelos esencialmente son igual que una línea de transmisión de
cable abierto, excepto que los espaciadores que están entre los dos
conductores se reemplazan con un dieléctrico sólido continuo (los mas
comunes son el teflón y el polietileno)

10. • Par de cables protegido con armadura
Para reducir las pérdidas por radiación e interferencia, frecuentemente se
encierran las líneas de transmisión de dos cables paralelos en una malla
metálica conductiva. La malla se conecta a tierra y actúa como una
protección. La malla también evita que las señales se difundan más allá de
sus límites y evita que la interferencia electromagnética llegue a los
conductores de señales.

11. Un cable de par trenzado se forma doblando ( trenzado ) dos conductores aisladores
juntos.
Los pares de trenzan frecuentemente en unidades, y las unidades, a se vez, están
cableadas en el núcleo.
Los pares vecinos se trazan con diferente inclinación ( largo de la trenza )
para poder reducir la interferencia entre los pares debido a la inducción mutua.
 Cable de par trenzado

12. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN COAXIAL O CONCÉNTRICA
• Los conductores coaxiales se utilizan extensamente, para aplicaciones de
alta frecuencia, para reducir las pérdidas y para aislar las trayectorias de
transmisión. El cable coaxial básico consiste de un conductor central
rodeado por un conductor exterior concéntrico (distancia uniforme del
centro).

13. • Los cables coaxiales son relativamente inmunes a la radiación externa,
ellos en sí irradian muy poca, y pueden operar a frecuencias más altas
que sus contrapartes de cables paralelos.

14. Balunes
Un dispositivo que se utiliza para conectar una línea de transmisión balanceada a
una carga desbalanceada se llama balun (balanceado a desbalanceado).

15. una línea de transmisión desbalanceada, como un cable coaxial, se puede
conectar a una carga balanceada, como una antena, utilizando Un transformador
especial con un primario desbalanceado y un bobinado secundario con conexión
central.

17. ANTENAS

18. Es un dispositivo que sirve para transmitir y
recibir ondas de radio. Convierte la onda guiada
por la línea de transmisión (el cable o guía de
onda) en ondas electromagnéticas que se
pueden transmitir por el espacio libre.
DEFINICION

19. Cuando la antena es utilizada para radiar
ondas electromagnéticas al espacio,
cumple el papel de antena emisora o
transmisora
Cuando se emplea para
interceptar o capturar ondas que
se propagan en el espacio y
convertirlas en energía útil,
aprovechable por un receptor,
cumple la función de antena
receptora.
PAPELES QUE DESEMPEÑA UNA ANTENA

20. COMO FUNCIONA UNA ANTENA
Para que una antena genere un campo electromagnético, se necesita que existan cargas
eléctricas en movimiento. En el caso de los conductores paralelos, estas cargas son
electrones que se mueven merced al impulso eléctrico de un generador (transmisor).Según
las leyes de Maxwell toda carga eléctrica en movimiento acelerado, genera un campo
eléctrico y otro magnético (campo electromagnético), que una vez creado se aleja
indefinidamente del conductor.

21. Que es una antena isotrópica?
• Es una antena teórica que radia de una manera uniforme en todas las
direcciones del espacio.
Existen varias características importantes de
una antena que deben de ser consideradas
Patrón de radiación
Ganancia (dB)
Directividad
Polarización
Ancho de banda
Eficiencia
Impedancia

22. PATRON DE RADIACION
Es la representación gráfica de la
forma en que la energía
electromagnética se distribuye en
el espacio.

23. • se divide en “lóbulos”, regiones cerradas donde la radiación es continua. Los
lóbulos están separados por puntos donde no hay radiación llamados “nulos”
del patrón de radiación. El lóbulo con la mayor parte de la radiación es el lóbulo
principal y puede haber más de uno con igual magnitud. Si hay más lóbulos se
llaman secundarios y dependiendo la posición donde se presenten, se llaman
laterales o posteriores.

24. DIRECTIVIDAD Y GANANCIA
La ganancia es una relación o cociente entre
dos magnitudes físicas iguales (energías,
potencias, tensiones, etc.), es decir un número
adimensional que puede ser mayor, menor o
igual a la unidad.
La ganancia de una antena se expresa tomando
como referencia la energía radiada de una antena
estándar.

25. • La directividad es la propiedad que tiene una antena de transmitir
o recibir la energía irradiada en una dirección particular.

26. polarización
La polarización de una antena se refiere solo a la orientación del campo eléctrico
radiado desde ésta. Una antena puede polarizarse en forma lineal (por lo general,
polarizada horizontal o vertical), en forma elíptica o circular.

27. Ancho de banda
• El ancho de banda de una antena se refiere al rango de frecuencias en el cual
puede operar de forma correcta.
• El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre
las cuales la operación de la antena es "satisfactoria".
FH es la frecuencia más alta en la banda
FL es la frecuencia más baja
FC es la frecuencia central.

28. IMPEDANCIA DE ENTRADA
Es el cociente entre el voltaje aplicado a los terminales de
entrada de la antena y la corriente resultante.
La impedancia de entrada es igual a la suma de la resistencia de
radiación más la resistencia de pérdida.
Se define la resistencia de radiación como una resistencia que disiparía
en forma de calor la misma potencia que radiaría la antena.
Resistencia de radiación
La antena por estar compuesta por conductores tendrá unas pérdidas en ellos.
Estar pérdidas son las que definen la resistencia de pérdidas en la antena.

29. ANCHO DEL HAZ
Hay algunos parámetros que ayudan a comparar los patrones de radiación y están definidos
como sigue:
Ancho de haz entre los primeros nulos (FNBW): Es el tamaño angular del lóbulo principal
Ancho de haz de media potencia (HPBW): medida angular en la cual se radia el 50% de la potencia

30. INTENSIDAD DE CAMPO
La intensidad de campo esperada en
el espacio libre a una distancia D de
una antena transmisora
Esta dada por:
D t = Ganancia de la antena
transmisora respecto a una antena
isotrópica.
Donde:
d = distancia metros].
P t = Potencia radiada de la antena transmisora [Watts].
RELACION FRENTE ATRAS
Es la relación de ganancia entre el lóbulo principal y
posterior.
Esta dada por:
Pm: Energía máxima en la
dirección de propagación.
Pop: Energía irradiada hacia atrás.
Donde:

31. Tipos de antenas
• OMNIDIRECCIONALES
o Monopolo vertical
o Dipolo
El monopolo vertical o antena vertical es una antena constituida de un
solo brazo rectilíneo irradiante en posición vertical.
El uso en VHF es principalmente para las aplicaciones de radio móvil en
vehículos. En ellas, el cuerpo metálico del vehículo sirve de plano de
masa. es muy usado en las expediciones de radioaficionados, sobre todo
desde islas o costas, las extensiones de agua salada son espejos ideales
para las ondas HF
el dipolo consiste en dos elementos conductores rectilíneos colineales de
igual longitud, alimentados en el centro, y de radio mucho menor que el
largo.
Este tipo de antenas de dipolo simple se pueden usar para transmisiones
de HF que son comunicaciones de larga distancia. También se usan
antenas de dipolo simple para emisoras de FM

32. • DIRECCIONALES
o Yagi
o parabólica
La particularidad de este tipo de antenas es que tienen varios elementos.
Esto aporta dos ventajas: son muy directivas, ya que los elementos
adicionales, llamados precisamente directores, tienen la misión de dirigir la
señal hacia un solo lugar; la otra ventaja es su ganancia que aumenta con
los elementos directores.
Son usadas en FM como antenas receptoras o para radioenlaces, aunque
la mayor parte de Yagis que vemos en los tejados son antenas para recibir
los canales de TV.
Son antenas usadas para recibir señales de satélites, enlaces por
microondas y otras telecomunicaciones a grandes distancias. Su plato es
lo más característico. En él se recogen las ondas que llegan y son
reflejadas convergiendo todas al centro donde se encuentra el foco que
recibe la suma de ellas.
Dependiendo de dónde se coloque el foco, tendremos antenas parabólicas
de foco central, lateral y las de doble receptor o Cassegrain.

33. o Panel
o Microstrip
son un panel con forma cuadrada o rectangular. y están configuradas en
un formato tipo patch. Las antenas tipo Flat Panel son muy direccionales
ya que la mayoría de su potencia radiada es una sola dirección ya sea en
el plano horizontal o vertical.
Se ven mucho por su uso para telefonía celular. Estos paneles,
igualmente, sirven para las conexiones de Internet inalámbrico
están basadas en la tecnología de circuito impreso para crear estructuras radiantes
planas sobre un dieléctrico, un plano de substratos de tierra. El atractivo de dichas
estructuras está en permitir antenas compactas con costo de manufacturación bajo
y alta confiabilidad. Esto tiene como costo no poder manejar mucha
potencia como es el caso de otras antenas, además están hechas para
rangos de frecuencia muy especificos. En muchos casos, esta limitación
de frecuencia de operación puede ser benéfico para el desempeño del
radio

34. dipolo
YagiDipolo
Panel Parabolica

35. Aplicación
ANTENAS TIPO PANEL PARA CELULARES
• Este tipo de antenas se utilizan tanto para VHF como UHF, colocándose en
configuraciones en array. Se caracterizan por tener ganancias superiores
a los 10 dBd y su polarización puede ser horizontal o vertical. Admiten
potencias elevadas de unos 2,5 kW. Su construcción se basa en un plano
metálico sobre el que se disponen diversos dipolos que conforman finalmente el
diagrama de radiación deseado. Todo ello se oculta en el interior de un radomo
de protección, fabricado en fibra de vidrio, y que es lo que se observa desde el
exterior.

36. • Su diagrama de radiación no es omnidireccional, aunque colocando varios de
ellos en torno a un mástil se puede obtener un diagrama de radiación
relativamente omnidireccional (por ejemplo, agrupando cuatro paneles de 90º
de ancho de haz)

37. Antena Panel Celular de 800M para IDEN, GSM,
CDMA

38. Modelo UNBZ60VPx-08 UNBZ65VPx-08 UNBZ90VPx-08 UNBZ120VPx-08
Frecuencia de trabajo 824~896 MHz
Ganancia 10/13.4/14.1/15/16.1/16.6/18.1 dBi
Ancho de haz horizontal 60° / 65° / 90° / 120°
Ancho de haz vertical 7° / 8°/ 14° / 15° / 30°
IM3 ≤-110dBm
Ratio de Frente a Atras ≥20dB / ≥23dB / ≥25dB /≥30dB
V.S.W.R. ≤1.5
Impedancia de entrada 50Ω
Polarización Vertical
Max. potencia 500W
Conector N-hembra o DIN 7/16 hembra
Posición del conector Centro
Protección contra rayos DC a tierra
Tamaño Requisitos de acuerdo
Peso 6kg /11kg / 12 kg / 18kg / 19kg / 21kg
Resistencia al viento 60 m/s
Material de los elementos Latón / Aluminio
Material de panel de reflexión Aluminio Aleación
Material de la bóveda Fibra de vidrio
Diámetro de Apoyo a Polo Φ40~90 mm

39. Gracias por su atención!!

40. Referencias
• http://www.bandasaltas.com.ar/files/Introduccion%20Antenas.pdf
• http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/sanchez_i_d/capitulo3.pdf
• http://www.wni.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=62:antenass
oporte&catid=31:general&Itemid=79
• http://www.monografias.com/trabajos6/ante/ante.shtml
• http://www.monografias.com/trabajos38/lineas-de-transmision/lineas-de-
trasmision2.shtml