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Una antena es un dispositivo que se compone de una sucesión de elementos radiantes semejantes, cuyas distancias y frecuencias de resonancia propias se hallan en progresión geométrica.

ANTENA LOG-PERIÓDICA

Una antena logaritmica periodica es una antena de banda ancha con varios elementos unidireccionales, la cual tiene caracteristicas de la impedancia y de la radiacion que sean regularmente repetidoras como función logarítmica de la frecuencia de la excitación. Los componentes individuales son a menudo dipolos.

Gráfico 1. Antena log-periódica

FUNCIONAMIENTO:

La receptora de la señal o su región activa cambia continuamente dependiendo de la frecuencia, donde en la frecuencia mas baja de la operación, el elemento mas largo es resonante, y el resto de los elementos actúan como directores. En la frecuencia mas alta, el elemento mas corto resuena y los otros elementos (mas largos) actúan pues como reflectores en el centro de la banda de frecuencia.

Gráfico 2. Elementos de una antena

Los campos electromagnéticos producidos por estos elementos activos se suman para producir un diagrama de radiacion unidireccional, en el cual la radiacion es maxima hasta el extremo pequeño de la matriz. La radiacion en la direccion opuesta es tipicamente 15 a 20 db por debajo del máximo.

Características generales de la antena log-periódica

Una impedancia es una función periódica de la frecuencia de operacion
Unidireccional y gran ancho de banda
El elemento mas corto es <1/2 de la frecuencia mas alta, mientras que el elemento mas largo es >1/2de la frecuencia mas baja
Ganancia inferior a una yagi con el mismo numero de elementos
Parámetro de diseño: t=L1/L2 = D1/D2=L2/L3=…….

Grafico 3. Diagrama esquemático de una antena

ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

La figura 3, muestra el diagrama esquemático, en el cual se define los siguientes parámetros de diseño

El ángulo del vértice, que forma la proyección de los bordes de los dipolos con respecto al eje longitudinal de la antena α
Las longitudes de los dipolos Ln
La ubicación de los elementos con respecto al vértice del triangulo Rn
El espaciamiento entre dipolos σ
La constante de diseño τ , que es la relación entre la longitud de un dipolo o su ubicación con respecto al vértice, y la longitud o ubicación del siguiente dipolo.

PATRÓN DE RADIACIÓN

Grafico 4. Patron de Radiacion

El diagrama de radiación es peculiar al tipo de antenas, a sus características eléctricas y a sus dimensiones físicas.

El diagrama de radiación se identifica con la antena que transmite, las mismas propiedades aplican a una antena en el modo de recepción. Esto se debe a que las antenas son dispositivos recíprocos, esto es que radiando captan energía electromagnética de la misma manera.

El diagrama de radiación es peculiar al tipo de antenas, a sus características eléctricas y a sus dimensiones físicas.

DISEÑO DE UNA ANTENA LOG-PERIÓDICACONSIDERACIONES INICIALES DE DISEÑO:

Se desea construir una antena de la clase logarítmica periódica, de dipolos de media longitud de onda, que pueda radiar o recibir señales electromagnéticas dentro del espectro de ondas comprendido entre:

Frecuencia de corte en alto y una frecuencia decorte en bajo de una ganancia de antena de 8dbi con una impedancia de entradade 125 ohm. Los dos factores, tau (τ) y sigma (σ) son los únicos factores que consideramos para eldiseño de la LDPA.

τ es la razón de la longitud de un elemento con su vecino próximo más largo. Sigma es conocida como el espaciamiento constante relativo con el cual se determina el ángulo del vértice de la antena.

Gráfico 5.- Cuadro de especificaciones del diseño de la antena

En el gráfico 5 podemos ver todos los cálculos obtenidos en el diseño de la antena. Las formulas y parámetros que se tomaron en cuenta para el proyecto se puede visualizar en el informe adjunto que se encuentra en la parte inferior.