UNIVERSIDAD ESTATAL PENNSULA DE SANTA ELENAFACULTAD DE SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONESESCUELA DE ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONESCARRERA DE INGENIERA EN ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

NOMBRE: KEVIN BORBOR REYESPROFESOR: ING. VICTOR FUENTESASIGNATURA: ANTENASCURSO: 8/1: ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONESTEMA: ANTENA TIPO PANEL

INTRODUCCIONEn los aos 70, gracias a la disponibilidad de buenos substratos con baja tangente de prdidas y propiedades trmicas atractivas, mejores tcnicas fotolitogrficas y ms modelos tericos, se consigue fabricar las primeras antenas panel (en ingls patch anntenas), que 15 aos antes fueron patentadas por Gutton y Baissnot, pero propuestas en 1953 por Deschamps. Las antenas panel se basan en las microcintas, tal como se muestra en la Fig. 1, est compuesta por un panel de radiacin, un substrato de dielctrico cony un plano tierra. El panel de radiacin puede ser de cobre u oro y tener geometra circular, rectangular, cuadrada, elptica, triangular, anillo, entre otros; depender de la simplicidad del anlisis.

Los paneles rectangulares son probablemente los ms utilizados debido a su geometra rectangular, stos tienen un ancho de banda ms grande comparados con las dems geometras. Las circulares y elpticas son ms complejas de analizar debido a su geometra. Las triangulares por tener una forma asimtrica producen una polarizacin cruzada. Mientras que las anillo no son tan fciles de excitar a modos de orden bajo y obtener una buena impedancia de acople para resonancia.

Existen muchas ventajas de las antenas panel con respecto a las antenas de microondas convencionales:

Peso ligero. Bajo costo de fabricacin. Con una simple alimentacin son posibles las polarizaciones lineal y circular. Es posible realizar antenas con doble polarizacin y doble frecuencia. No requiere cavidad de respaldo. Puede ser fcilmente integrada con circuitos integrados para microondas. El punto de alimentacin y las redes de acoplamiento pueden ser fabricadas simultneamente con la estructura de la antena.

Pero as como tienen muchos puntos a favor, tambin los tienen en contra, estas antenas tienen una relativamente baja ganancia, ancho de banda estrecho, y la sensibilidad a errores en la fabricacin. QU ES UNA ANTENA DE PANEL?

Una antena de panel es una especie de antena direccional usada en la ingeniera de la difusin, la ms utilizada para obtener una conexin inalmbrica a Internet. Las antenas direccionales reciben y transmiten una seal en una direccin especfica, lo que permite una mejor seal. Su diseo se origina en la tecnologa militar, y utiliza la tecnologa de gua de onda para centrarse seales de radio entrante y saliente en una seal centrada, eficaz, concentrando su energa. Una antena de panel es similar a una antena de sector, que es una antena direccional utilizada en telecomunicaciones para la conectividad de telfono celular e Internet inalmbrico.

Tecnologa, tales como antenas de panel, se utiliza en el mundo en desarrollo para aumentar el alcance y la capacidad de las redes inalmbricas a Internet. En condiciones ptimas para la emisin de la seal y la configuracin, una antena panel podr ampliar la conectividad inalmbrica de hasta 10 millas (16.1 km). En los Estados Unidos y muchos otros pases de todo el mundo, se debe tener cuidado de que la antena de panel que se est utilizando es compatible con las regulaciones relacionadas con la cantidad permitida de salida de la seal.

Una antena de panel tiene la forma de un panel, y por lo general est unida a un soporte de montaje, que puede entonces ser fijado a la cara de un edificio o en el interior de un edificio. Adems, puede ser montado en un soporte giratorio, que permite al usuario colocar la antena para la concentracin ptima de fuerza de la seal. En general, una antena de panel es unidireccional, con menos movimiento de lado a lado y de arriba a abajo de una antena omni-direccional, que es una antena donde la posicin puede estar totalmente girar y ajustar.

Las antenas tipo panel se construyen para el uso de interior y al aire libre. Normalmente estn hechas de material resistente y resistente a la corrosin, tal como policarbonato, para garantizar que puedan resistir eficazmente los elementos en un entorno al aire libre. Una antena de panel bien construido es capaz de soportar fuertes vientos y temperaturas extremas sin daos, a menudo hasta ms de 100 millas por hora (161 kilmetros por hora), y -22 grados a 122 grados Fahrenheit (-30 grados centgrados a 50 grados centgrados), respectivamente.

Existen muchas variedades diferentes de antenas de panel disponible. La antena de panel que se requiere se basa en los requisitos para la conexin y la compatibilidad proporcionada por las diferentes marcas. Una antena panel tambin se puede conectar a un router con el fin de ganar o mejora de la conectividad inalmbrica a Internet en un edificio o grupo de edificios. Se puede estar unido a travs de un adaptador inalmbrico USB o directamente a un router que tiene una conexin de antena.

RECOMENDACIONES DE LA UIT

Antenas de tipo panel En ondas mtricas y particularmente en ondas disimtricas, las dimensiones de los sistemas radiantes elementales son lo suficientemente pequeas para que el diseo del sistema de antena completo se haga utilizando elementos suministrados como producto completo por el fabricante.

Estos elementos, denominados paneles, se fabrican ensamblando en redes complejas sistemas radiantes elementales. El ingeniero de diseo puede utilizar dichos paneles como ladrillos de construccin para constituir el sistema de antena definitivo.

Esta tcnica se utiliza ampliamente en el diseo de sistemas de antenas en ondas mtricas y disimtricas, ya que permite un mejor control y optimizacin de los diagramas de radiacin de los mismos y, por lo tanto, una mayor eficacia en la utilizacin del espectro y economa en el diseo del sistema completo.

Un panel puede constar de un solo dipolo de media onda situado a una distancia predeterminada de un plano reflector, o en el caso de redes ms complicadas, de 4 (o ms) sistemas radiantes elementales de banda estrecha o de banda ancha polarizados lineal o circularmente.

Los fabricantes optimizan los paneles con relacin

a) Ganancia b) Diagrama de radiacinc) Prdidas de retorno d) Impedancia e) Banda de frecuencias de trabajo.

Los parmetros utilizados en la optimizacin son:

Estructura fsica de los elementos radiantes Separacin entre los elementos radiantes Distancia de los elementos radiantes al reflector (y en algunos casos la forma del reflector) Sistema de alimentadores.

Una caracterstica muy importante del diseo de los modernos sistemas de antenas de panel es la posibilidad de funcionamiento en banda ancha. A menudo se requiere que el mismo sistema de antena radie simultneamente ms de un programa. Es el caso tpico de estaciones transmisoras pertenecientes a una red de radiodifusin que han de proporcionar dos o tres programas a una zona determinada, generalmente en canales muy separados en frecuencia.

Estas limitaciones pueden ser menos exigentes en la radiodifusin sonora en MF en la Banda II, en la cual la anchura de banda requerida es tan solo del 10% de la frecuencia central, pero afecta de manera importante al diseo de los paneles necesarios para cubrir totalmente las Bandas IV y V (470-960 MHz).

En estos casos es preciso un diseo muy cuidadoso de los sistemas radiantes elementales para reducir el factor Q de su circuito equivalente. Esta reduccin se consigue generalmente utilizando elementos radiantes con una gran superficie o seccin transversal.

En la Fig. 16 se muestra un diseo tpico de paneles para ondas mtricas. Consiste en dos dipolos en onda completa dispuestos verticalmente y excitados por el centro. Los diagramas de radiacin horizontal y vertical correspondientes se presentan en la Fig. 17.

Para los paneles en Banda I los valores tpicos de la ganancia (referida como es habitual al dipolo en media longitud de onda) estn entre 5 y 7 dB, mientras que los paneles en la Banda II tienen un lmite superior del orden de 8 dB para las frecuencias de trabajo ms elevadas. Los paneles en Banda III pueden funcionar en toda la gama de frecuencias de 174-230 MHz con ganancias comprendidas entre 10 y 14 dB, existiendo una ligera reduccin de la ganancia en el caso de polarizacin vertical.

En la banda de frecuencias de ondas disimtricas el reducido tamao de los elementos radiantes permite construir paneles con diagramas de radiacin ms directivos. A dichas frecuencias, y a pesar de las restricciones impuestas por el funcionamiento en banda ancha, todava se utiliza mucho la tcnica de agrupar verticalmente dipolos de onda completa excitados por su parte central.

Los requisitos impuestos por el funcionamiento en banda ancha influyen asimismo sobre la impedancia, la ganancia y la posicin del centro de fase del panel, debiendo proporcionar el fabricante su variacin con la frecuencia. Los valores tpicos de ganancia estn comprendidos entre 10 y 12 dB, con valores de ROE a la entrada del panel no superiores a 1,10. La demanda de emisiones de radiodifusin de TV con polarizacin circular ha estimulado el desarrollo de panales polarizados circularmente que cumplen con los siguientes requisitos: Utilizar, siempre que sea posible y por simplicidad, dipolos como sistemas radiantes elementales; Producir, sobre una gran anchura de banda, diagramas de radiacin horizontales y verticales idnticos; Reducir el acoplamiento mutuo entre paneles adyacentes para conseguir diseos menos complicados; Proporcionar un diagrama de radiacin con una forma adecuada para poder obtener diagramas de radiacin omnidireccionales con un rizado mnimo.El enfoque preferido hoy en da es utilizar un panel compuesto de dipolos cruzados; no obstante, esta solucin presenta algunas limitaciones debido a que los diagramas de radiaciones verticales y horizontales son diferentes.

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APLICACIONES

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VENTAJAS

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ESPECIFICACIONES