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7/25/2019 Tipos de Antenas y Data Link Para proyecto uav de prevencion de incendios
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Tipos de Antenas Disponibles para Aeronaves no tripuladas.
Las antenas son dispositivos diseñados para enviar y recibir señales RF. Las
antenas más comunes que se usan en Aeronaves no tripuladas son:
Antena Vertical de Cuarto de Onda (Quarter wave Vertical Antenna): Este
tipo de antena es omnidireccional, lo que significa que irradia con la misma
fuerza en todas las direcciones sobre el azimuth. Esta polarizada
verticalmente, pero necesita un receptor polarizado de la misma forma para
evitar una pérdida significativa de la señal. Tienen la ventaja de que no
requieren que las antenas del UAV y de la estación de control estén en
contacto directo para recibir la señal. La desventaja más grande que tienen
es que los equipos adicionales a la antena no solo deben estar en la
estación de control sino también en la aeronave.
Antena Yagi: Este tipo de antena es direccional, es decir que tiene mayor
ganancia en una dirección. Esta antena se compone de una estructura
simple de dipolo, combinada con elementos parásitos conocidos como
reflector y directores. Los lóbulos de los lados de la señal emitida por la
antena son la manera más fácil por la cual le pueden hacer interferencia
(jamming). Sin embargo en el uso de estas antenas para UAS el diseñador
debe tratar de que los lóbulos laterales de la señales de la antena sean lo
más pequeños posibles.
Antena parabólica (dish): Son las antenas direccionales más comúnmente
usadas para comunicaciones satelitales. Tienen la propiedad de reflejar la
señal RF que llega a cualquier punto del dish, a un solo punto focal donde
es montado un alimentador que recoge toda la señal. Este tipo de antenascuando son usadas en sistemas no tripulados, son para uso de señal
microondas debido a que para frecuencias más bajas el diámetro del disco
sería muy grande y no podría ser montada en un UAV.
Antena de lente: LA antena de lente funciona de manera similar que un
lente, enfocando la señal RF. Usa material dieléctrico en lugar de vidrio y
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son especialmente apropiadas para frecuencias de microondas. El material
dieléctrico es altamente costoso y además pesado, por ende estas antenas
no se usan mucho en aplicaciones de UAV.
Antena de parche (Patch): Este es un tipo de antena de señal de radio que
utiliza una placa rectangular plana o “parche” de metal, montado sobr e una
placa de metal más grande, generalmente el conjunto de estos elementos
se encuentran dentro de un radomo de plástico para proteger la antena de
los daños. Este tipo de antenas son fáciles de construir y se puede lograr
que la ganancia de la antena sea muy alta siendo la antena muy liviana y
de bajo costo.
Tipo y equipo de enlace de datos y de video para el proyecto, incluyendo
antena.
El tipo de enlace de datos será de tipo Line of sight (LOS-Linea de vista), a
través de comunicaciones por señal de radio. Este tipo de enlace de datos es el
más comúnmente usado en UAS, bien sea para LOS o para BLOS (Beyond line of
sight-Satelital). Debido a que el proyecto está basado en operar en Venezuela se
va a trabajar en la banda UHF, específicamente 900MHz (figura 1), ya que en este
país según el cuadro nacional de atribución de bandas de frecuencia del espectro
radioeléctrico, esa es una frecuencia que está desocupada, o que no ha sido
asignada oficialmente (figura 2).
Figura (1)
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Figura (2)
El equipo a utilizar para el enlace de datos entre la aeronave y la estación
de control serán los transmisores y receptores que posee el sistema de control de
vuelo. Dicho sistema será el 3D robotics Ardupilot Mega. El cual posee dos radio
modem de 900 MHz diseñados para largo alcance de comunicaciones. Las
antenas tanto en la aeronave como en la estación de control que usaran estos
radio modem serán, antenas omnidireccionales de alta ganancia de 900MHz. La
de la aeronave será de 8dBi (Figura3) y la de la estación de control de 11dBi
(figura4)
Figura (3)
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Figura (4)
En cuanto al sistema de transmisión de videos, esto se hara mediante un
transmisor conectado a las cámaras, este transmisor será de 800 MW con una
antena Clover Leaf de 1,2 GHz de frecuencia (figura 5) y el receptor en tierra será
de 1,2 GHz con una antena Yagi Figura (6).
Figura (5)
Figura (6)