arnes

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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja TITULACIÓN DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES ANTENAS INTEGRANTES: OSCAR ISRAEL CASTILLO JIMMY MAURICIO FREIRE TUTOR: ING. MARCO MOROCHO DISEÑAR UN ARNES MARCO TEÓRICO Habitualmente cuando deseamos colocar una suma de dos o más dipolos de media onda en formación colineal o un par de yagis apiladas recurrimos a las llamadas “líneas enfasadoras” o “arneses”. La confección de tales líneas es sumamente sencilla desde el punto de vista eléctrico. Principio Cada dipolo se ajusta independientemente para una relación de ondas estacionarias de 1:1 sobre una línea de 50 ohms, de esta manera su impedancia será efectivamente: 50 ohms resistivos (50 + j0). La cuestión es colocarlos eléctricamente “en paralelo” pero, si hiciéramos eso con una línea de 50 ohms en cada uno, al unirlas entre si se obtendría 25 ohms (para dos), con lo cual el nuevo conjunto estaría desadaptado respecto de la línea de bajada estándar de 50 ohms.

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UNIVERSIDAD TCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Catlica de Loja

TITULACIN DE INGENIERA EN ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONESANTENASINTEGRANTES: OSCAR ISRAEL CASTILLO JIMMY MAURICIO FREIRETUTOR: ING. MARCO MOROCHODISEAR UN ARNESMARCO TERICOHabitualmente cuando deseamos colocar una suma de dos o ms dipolos de media onda en formacin colineal o un par de yagis apiladas recurrimos a las llamadas lneas enfasadoras o arneses. La confeccin de tales lneas es sumamente sencilla desde el punto de vista elctrico.PrincipioCada dipolo se ajusta independientemente para una relacin de ondas estacionarias de 1:1 sobre una lnea de 50 ohms, de esta manera su impedancia ser efectivamente: 50 ohms resistivos (50 + j0). La cuestin es colocarlos elctricamente en paralelo pero, si hiciramos eso con una lnea de 50 ohms en cada uno, al unirlas entre si se obtendra 25 ohms (para dos), con lo cual el nuevo conjunto estara desadaptado respecto de la lnea de bajada estndar de 50 ohms.Si en cambio se aprovecha la propiedad que poseen las lneas de trasmisin de comportarse como transformadores de impedancia bajo ciertas circunstancias, se puede resolver la situacin muy sencillamente.Para adaptar dos impedancias resistivas puras, basta con emplear una lnea de 1/4 de onda (o mltiplo impar de cuartos de onda) que posea una impedancia igual a: la raz cuadrada del producto de las dos impedancias que se desea adaptar.Z1=Z1 x Z2(ec.1)Siendo Z1 y Z2 los valores de las impedancias que deseamos adaptar (que pueden ser nmeros complejos). Para el caso de dos impedancias que sean puramente resistivas la ecuacin se transforma en:Z1 =R1 x R2 (ec. 2)Ntese que si mediante algn mtodo podemos llegar a transformar la impedancia (ms propiamente resistencia) de cada dipolo de 50 a 100 ohms, podramos conectarlos en paralelo obteniendo nuevamente los 50 ohms necesarios para conectar el conjunto a nuestro trasmisor. Si se efecta la cuenta indicada en la ec. 2 se encuentra:Zl =100 ohms x 50 ohms = 70,71 ohmsValor que se aproxima mucho al de las lneas tipo RG-59 o RG-11 de 75 ohms. Se ve entonces que, conectando a la antena de 50 ohms un trozo de coaxil de 75 ohms de 1/4 de onda, en su otro extremo este coaxil presenta una impedancia de 112,5 ohms, pudindose efectuar una unin (centro-centro; malla-malla) entre dos de ellos para obtener 56,25 ohms, valor muy prximo a 50 ohms que adaptar muy bien con una ROE < 1,2 : 1.

Ilustracin 1. Acople de ImpedanciasFuente: Imagen tomada del internet [1]Puesto que este punto presenta casi 50 ohms, puede considerrselo como si fuera una antena y reiterar el procedimiento para sumar otro grupo de antenas como se ilustra:

Ilustracin 2 Acople de ImpedanciasFuente: Imagen tomada del internet [1]

Ntese que si aplicamos la ec. 2 para obtener el valor de impedancia de la segunda lnea adaptadora, se obtiene:Zl =56,25 ohms x 100 ohms = 75 ohms exactos!Donde se lea lnea de 75 ohms de 1/4 de onda puede reemplazarse por lnea de 75 ohms de 1/4 de onda o mltiplo impar de 1/4 de onda (1; 3; 5; 7; etc). Normalmente no podrn emplearse lneas de6 1/4 para sumar dipolos verticales pues su longitud no alcanza para unirlos, debiendo utilizarse 5/4 o 7/4; ello implica tener buen cuidado en la medida para evitar la suma de errores. Debe tenerse presente que en un coaxial, el cuarto de onda es menor que en el espacio libre, pues la velocidad de propagacin de la onda en su interior es menor, dependiendo del dielctrico, de modo que el cuarto de onda se calcular como:1/4 de onda en coaxial = (75 * factor de velocidad del cable) / frecuencia(ec. 3).Si la frecuencia se expresa en MHz el resultado estar dado directamente en metros. El factor de velocidad (o velocidad de fase relativa) del cable es habitualmente 0,66 para dielctrico de polietileno slido (el comn del RG-8, semitransparente) o 0,89 para el de espuma (foam, generalmente blanco). Ntese que para sistemas de muy bajas prdidas resulta particularmente til el tipo rgido empleado en troncales de TV por cable que posee justamente 75 ohms, aunque resultar relativamente complicada su manipulacin ya que estos cables, no son cables!, sino un tubo metlico de Aluminio con un conductor central generalmente de Aluminio con un depsito superficial de Cobre.DISEO CON FRECUECIA DE RADIO LUZ Y VIDA (88.1MHZ)Frecuencia: 88.1 MhzCable: RG-213/U;1/4 de onda en coaxial = (75 * factor de velocidad del cable) / frecuencia1/4 de onda en coaxial= (75 *0.66)/ 88.1 Mhz1/4 de onda en coaxial= 0.56 m1/4 de onda en coaxial= 56 cm //Rta

Referencias[1] https://daniradio.wordpress.com/2010/06/02/lineas-de-enfasado-distribuidor-de-potencia/[2] http://dk7zb.darc.de/Stacking/coax.htm