UV

Facultad de Ingeniera en

Electrnica y Comunicaciones

Nombre del docente:

Trinidad Martnez Snchez

Experiencia educativa:

Antenas y Propagacin

Nombre del trabajo:

Elaboracin de una antena

Integrantes del equipo:

Erik Alan Fuentes Prez

Ismael Cervantes Ordas

24 de noviembre de 2014

Antenas y Propagacin

Proyecto final

Facultad de Electrnica y Comunicaciones

1

Introduccin

La mayor parte de las comunicaciones en la actualidad se da por medio del aire, en otras

palabras, inalmbricas; esto en gran parte porque es ms econmico en cuanto al precio de los

cables y todo el equipo que implique colocar un cableado entre dos puntos. Las antenas como su

definicin lo dice: es un dispositivo diseado con el objetivo de emitir o recibir ondas

electromagnticas hacia el espacio libre, a lo largo de este curso de: antenas y propagacin,

aprendimos que para que una antena pueda emitir informacin esta debe esta conectada a un

generador o fuente, la antena se encarga de hacer la conversin de la corriente elctrica y as poder

transformarla en ondas electromagnticas. Las ondas electromagnticas fueron descubiertas por

Heinrich Rudolf Hertz, un fsico, el descubri que un campo ertrico puede generar un campo

magntico, este fue el descubrimiento que reinvento las comunicaciones y la forma de transportar la

informacin.

Las entenas son un componente muy importante en las comunicaciones y dependiendo del

tipo de comunicacin lo es tambin la antena. Las antenas emiten ondas, son radiadores as como

tambin receptoras, las ondas que se propagan al aire libre presentan ciertas caractersticas, tales

como: frecuencia, amplitud y longitud de onda. Las antenas que son utilizadas en las repetidoras

trabajan a diferentes frecuencias, no todas las antenas trabajan a la misma frecuencia, cada antena

est diseada con caractersticas particulares tambin conocidas como parmetros de antena, aqu se

enlistan las siguientes

1. Directividad

2. Ganancia

3. Ancho de banda

4. Frecuencia

5. Polarizacin

6. Impedancia

7. Eficiencia

Las antenas al igual que muchas cosas de la vida cotidiana estas tambin vienen en

diferentes presentaciones, las puede haber grandes, enormes, circulares, algo baraudas, pequeas,

interesantes, sencillas, en forma de plato, en forma de bocina, de aluminio, cobre, de PVC, en

placas de PCB, etc., pero cada una de ellas est diseada con caractersticas particulares, por

ejemplo, puede que las antenas de plato tengan una mejor desempeo a frecuencias muy grandes

pero suelen ser un poco caras a comparacin de las de PVC que cualquiera las puede hacer y son

buenas para la TV en casa. Pero despus de todo las antenas estn aqu para cumplir un objetivo en

general, el de comunicar.

La elaboracin de una antena puede parecer fcil, todo depende del punto desde el que se

mire, en este trabajo se presentara la elaboracin de una antena, esta entena es del tipo Yagi. Como

proyecto final en este curso nosotros como alumnos tenemos que implementar una antena, esto

implica calcularla, construirla y hacer que funcione. Se planteara el proceso paso a paso de cmo se

construyo as como el procedimiento matemtico que esta requiere para tener una mejor idea de

cmo son sus caractersticas particulares. Comenzamos

http://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Ondas_electromagn%C3%A9ticashttp://es.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz

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Previos de la antena

Antes de empezar a hacer una antena y de comprar los materiales, algo que se debe de tener

en cuenta es la frecuencia a la que resonara nuestra antena, esto nos lleva a investigar un poco sobre

la frecuencia a la que se emiten los canales de TV abierta, en nuestro caso elegimos un ancho de

banda que valla desde el canal 7 al 13 de la televisin abierta, a continuacin se mostrara una tabla

con la frecuencia de algunos canales de TV.

Tabla 1

Banda II-VHF de televisin abierta

Canal Limites de frecuencia (MHz)

7 174-180

8 180-186

9 186-192

10 192-198

11 198-204

12 204-210

13 210-216

Despus de seleccionar el ancho de banda de nuestra antena tenemos que elegir el tipo de

antena que se va a construir, para este caso se elaborara una antena Yagi, estas antenas son muy

comunes, la mayora de las familias a tenido una en su casa para la recepcin de seal abierta,

actualmente con la nueva tecnologa estas han ido desapareciendo ya que en la actualidad la gran

parte de las personas contratan algn servicio de televisin de paga y con esto vienen las antenas de

plato.

Historia

La antena Yagi o antena Yagi-Uda como tambin se le conoce es un antena del tipo

direccional y fue inventada por Dr. Shintaro Uda de la Universidad Imperial de Tohoku y en menor

parte por el Dr. Hidetsugu Yagi,de ah su nombre. Esta antena como a simple vista se ve, est

constituida por un dipolo y elementos extras que son los que ayudan a que tenga una mayor

directividad, estos elementos son el reflector y los directores, tambin conocidos como elementos

parsitos.

La invencin del Dr. Uda (patentada en 1926) no fue usada en Japn en un principio, ya que

el diseo original de la antena tena como objetivo la transmisin inalmbrica de energa. Sin

embargo fue aceptada en Europa y Norteamrica, en donde se incorpor a la produccin comercial,

de los sistemas de difusin, TV y otros. El uso de esta antena en Japn solo comenz a utilizarse

durante la Segunda Guerra Mundial, cuando fue descubierto que la invencin de Yagi era utilizada

como antena de radar por los ejrcitos aliados.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Shintaro_Uda&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Universidad_Imperial_de_Tohoku&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hidetsugu_Yagihttp://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_inal%C3%A1mbrica_de_energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Segunda_Guerra_Mundial

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Elaboracin de la antena

Parte terica

De la seccin anterior pudimos seleccionar de la Tabla 1los canales en los cuales trabajara

nuestra antena, esto nos lleva a seleccionar un ancho de banda, el ancho de banda no es ms que los

limites superior e inferior o las frecuencias entre las cuales resonara nuestra antena. A continuacin

se presenta el procedimiento para el ancho de banda.

Una vez obtenido el ancho de banda y las frecuencias lmites f1 y f2 podemos obtener

nuestra frecuencia de resonancia, esta frecuencia aes al que trabajara nuestra antena, cualquier

frecuencia superior a esta o inferior no tendr una buena recepcin. Cabe mencionar que si se desea

alguna otra frecuencia en particular u otro ancho de banda distinto al presentado en este reporte, el

procedimiento para el tamao de la antena seria el mismo solo cambiario la frecuencia.

Como ya vimos en el curso, una vez encontrado la frecuencia podemos deducir fcilmente la

longitud de onda de nuestra entena, este dato es importante porque en base a este vamos a poder

calcular el tamao de nuestra entena, tanto el dipolo como los elementos parsitos. La longitud de

onda se deduce de la siguiente forma.

Figura 1. Grafica del ancho de banda (BW) con las frecuencias inferior (f1), superior (f2) y

la frecuencia de resonancia o tambin conocida como frecuencia central (f0).

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Una vez obtenido los datos anteriores podemos comenzar con los clculos de la antena. En

este caso ser una antena Yagi con 6 elementos, un elemento activo y 5 parsitos: 1 reflector, 1

dipolo o radiador y 4 directores.

Ahora comenzamos a calcular el tamao de los elementos de la antena. En este caso

ocupare unas formulas que encontr en internet que son para antenas Yagi, tambin existe un

programa para hacer todo esto ms fcil, se llama Yagi calculator, pero la verdad es que como

estaba en ingles no le entend muy bien, pero bueno, mejor con las formulas, creo que se entender

mejor. En el caso de el dipolo este no ser un dipolo simple ser un dipolo plegado como en la

Figura 3, esto es meramente esttico jeje.

Figura 2. Representacin bsica de la antena Yagi a elaborar, se puede observar un

reflector en la parte izquierda seguido de un dipolo y por ltimo los cuatro directores.

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5

Antes de empezar con el clculo de la longitud de los elementos voy a nombrar a cada

elemento de la antena con una letra para hacerlo ms sencillo, esto queda como en la figura

siguiente.

Para la longitud de extremo a extremo de los elementos utilizaremos la siguiente formula,

cabe mencionar que anteriormente utilice el programa antes mencionado para hacer los clculos, vi

muchos videos e investigue mucho sobre cmo hacer una antena y lo ms importante, los clculos.

Figura 3. Elemento radiador en forma de dipolo plegado.

Figura 4. Elementos de la antena Yagi designados