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INTRODUCCIÓN

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INTRODUCCI N - PowerPoint PPT Presentation


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Ecuaciones. e. x. Monopolos y Dipolos. Trabajos. Bocinas. M icrostrip. INTRODUCCIÓN. ranuras. Arrays. 2. 3. 1. 4. 5. 6. Reflectores Y lentes. DOCENTE : JAVIER ALEJANDRO MELENDEZ B. Ing. De Telecomunicaciones. Antenas de Banda Ancha.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
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Ecuaciones

e

x

Monopolos

y Dipolos

Trabajos

Bocinas

Microstrip

INTRODUCCIÓN

ranuras

Arrays

2

3

1

4

5

6

Reflectores

Y lentes

DOCENTE :

JAVIER ALEJANDRO MELENDEZ B.

Ing. De Telecomunicaciones

Antenas de Banda

Ancha

slide2

Designed to provide simple, easy-to-integrate, and most importantly, cost-effective solutions for last mile access, LAN bridging and PCS/Cellular backhaul applications, the SONAbeam™ product family offers network operators an ideal solution to their connectivity problems and bridges the last mile gap with unmatched simplicity and performance.

Whether you\'re expanding a SONET/SDH, Gigabit Ethernet, PCS/Cellular backhaul or Metro LAN network, SONAbeam™ takes the complexity out of urban broadband transport so you can realize the full power of carrier-class optical wireless communications - at a fraction of the cost of radio frequency (RF) and fiber installations.

COOR. ESFERICAS

ACTUALIDAD

TRANS. FOURIER

The SONAbeam™ 1250-M is optimized for high-availability links up to 5300 meters (3.3 miles) and supports standard protocols such as Gigabit Ethernet.

LEYES DE MAXWELL

slide3

Semiplano Φ =Φ1

Cono θ= θ1

θ1

R1

y

x

Esfera R= R1

Φ1

COORDENADAS ESFERICAS

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

  • Un punto P(R1,θ1,Φ1) en coordenadas esféricas se especifica como la intersección de las tres
  • superficies siguientes:
  • Una superficie esférica con radio R=R1
  • Un cono con el vértice en el origen y con un Angulo mitad θ= θ1
  • Un semiplano con el eje Z como arista y que forma un Angulo Φ= Φ1 con el plano xz.

LEYES DE MAXWELL

z

z

Menú

Siguiente

slide4

θ

COOR. ESFERICAS

R=|rp|

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

[ ]x = |rp| sinθ cosφ

[ ]y = |rp| sinθ sinφ

[ ]z = |rp| cosθ

Z

Coordenadas cartesianas:

Regla de la mano

derecha

az

r = R sinθ

aR

aR x aθ = aφ

aθ x aφ = aR

aφ x aR = aθ

Coordenadas esféricas:

P

R

θ

az

z = R cosθ

|rp| sinθ sinφ

|rp| sinθ cosφ

r

φ

Y

x = r cosφ

y = r sinφ

ar

X

ax

ay

Atrás

Siguiente

slide5

az

COOR. ESFERICAS

CAMBIO DE COORDENADAS (CART - ESFER)

aR

θ

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

az

P

A·aR=Ax ax·aR + Ay ay·aR + Az az·aR

ax

ay

A·aθ=Ax ax·aθ+ Ay ay·aθ + Az az·aθ

ax·aθ = cos θ cosφ

ay·aθ = cos θ sin φ

az·aθ = -sin θ

A·aφ=Ax ax·aφ+ Ay ay·aφ + Az az·aφ

Producto Punto entre dos vectores

A·B = AB cos θAB

ax·aφ = -sin θ

ay·aφ = cos φ

az·aφ = 0

EJEMPLO

az·ar = cos θ

az·aθ = cos (θ+π/2) = - sin θ

az·aφ = 0

Atrás

Siguiente

Significa que el vector aφ se proyecta hacia el frente. (Regla de la mano derecha)

slide6

COOR. ESFERICAS

MATRIZ DE CONVERSION

CARTESIANAS – ESFERICAS

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

Ax

Ay

Az

AR

sin θ cos φsin θ sin φ cos θ

cos θ cos φ cos θ sin φ - sin θ

-sin θ cos φ 0

=

ESFERICAS - CARTESIANAS

CARTESIANAS - ESFERICAS

AR

Ax

Ay

Az

sin θ cos φcos θ cosφ -sinθ

sin θ sin φ cos θ sin φ cosφ

cos θ -sin θ 0

Ax

Ay

Az

AR

=

=

M

ESFERICAS - CARTESIANAS

Ax

Ay

Az

AR

=

M-1

Atrás

Siguiente

slide7

TRANSFORMADA DE FOURIER

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

PROPIEDADES DE LA TRANSFORMADA DE FOURIER

1 -a/2 ≤ t ≥ a/2

0 con otro valor

Cual es la TRF de :

f(t)=

  • IDENTIDADES DE EULER

f(t)

1

Rpta:

t

-a/2

a/2

Atrás

Siguiente

slide8

Cual es la TRF de la derivada de la función escalón:

COOR. ESFERICAS

f ’(t)

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

1

a/2

t

-a/2

ω=2πfa

Graficamos:

F(ω)

a

f(t)

1

t

f

-1/a

1/a

-a/2

a/2

0

slide9

COOR. ESFERICAS

EJERCICIO

Calcular la TRF de la siguiente señal:

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

F(t)

a

a

t

s

s/2

s/2

slide10

RESPUESTA

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

1

FT( + ) =

1

2

F(ω)

2

2a

0

-1/a

1/a

-1/2S

1/2S

slide11

COOR. ESFERICAS

EJERCICIO

Calcular la TRF del cos ω0t:

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FUENTE

t

TF(cos ω0t )?

slide12

RESPUESTA

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

f (ω)

1

ω

-f0

f0

slide13

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FRENTES DE ONDA

λ

λx

θλ

λz

φ

slide14

COOR. ESFERICAS

f(z)

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

d

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

F(θ) = Diagrama Polar

z

-d/2

d/2

|F(θ)|

a

θ<<<

Sin θ = θ

Sin θ

- λ/d

λ/d

0

slide15

N

S

q: carga

ρ: densidad de carga

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

E ? qlibre, ρlib, qligadas+ ρligada

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

CORRIENTES Mic

Atenuación de la onda

B ? i macroscòpicas, imicroscópicas

Enlaces covalentes

.P

e- libres

B

i microscopica

slide16

-

-

-

-

-

1

1

+

+

+

+

+

SUPERFICIE

GAUSSIANA

r

dA

E

+

ECUACIONES DE MAXWELL

COOR. ESFERICAS

  • LEY DE GAUSS
  • Establece que el flujo eléctrico total a través de cualquier superficie cerrada es igual a la
  • carga neta dentro de esa superficie dividida por ε0.
  • Relaciona el campo Econ la distribución de carga , donde las líneas de campo eléctrico se originan como se muestra en la figura:

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

CORRIENTES Mic

Ke = 8.9875 x 109 N (m/c)2

Por COULOMB sabemos que la magnitud del campo en cualquier punto sobre la

superficie de una esfera es E=keq/r2

q: carga puntual

E normal a S

|E|=constante en todos los

Puntos sobre la superficie

dA=sección de área local

slide17

2

ECUACIONES DE MAXWELL

COOR. ESFERICAS

LEY DE GAUSS

El flujo magnético neto a través de una superficie cerrada es cero. Esto nos dice que el numero de líneas B que entran son las mismas que las que salen.

Esto implica que las líneas de campo B no pueden empezar o terminar en cualquier punto. (No existen monopolos magnéticos)

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

CORRIENTES Mic

N

S

slide18

3

ECUACIONES DE MAXWELL

COOR. ESFERICAS

LEY DE INDUCCION DE FARADAY

Describe la relación entre un campo E y flujo magnético variable.

Establece que la integral de línea del campo E alrededor de cualquier trayectoria cerrada es igual a la tasa de cambio del flujo magnético a través de cualquier área de la superficie delimitada por esta trayectoria.

Una consecuencia de la ley de faraday es la corriente inducida en un lazo conductor situado en un campo que cambia en el tiempo.

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

CORRIENTES Mic

slide19

4

ECUACIONES DE MAXWELL

COOR. ESFERICAS

LEY DE AMPERE

Describe la relación entre campos B y E y corrientes eléctricas

Es la integral de línea del campo magnético alrededor de cualquier trayectoria cerrada, esta determinada por la suma de la corriente de conducción neta a través de esa trayectoria y por la tasa de cambio del flujo eléctrico a través de cualquier superficie delimitada por esa trayectoria

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

CORRIENTES Mic

slide20

entrada

Bobina de Inducción

TRANSMISOR

+

-

RECEPTOR

COOR. ESFERICAS

HERTZ: Genero y detecto las ondas

Electromagnéticas.

TRANS. FOURIER

LEYES DE MAXWELL

FRENTES DE ONDA

DIAGRAMA POLAR

CORRIENTES Mic

ONDAS ELECTROMAGNETICAS PLANAS

Resolviendo las ecuaciones 3 y 4 de

Maxwell

L

E y B en cualquier punto solo depende de x y t

Y

E

C

B

Z

X

Onda polarizada linealmente

slide21

A·aθ=Ax ax·aθ+ Ay ay·aθ + Az az·aθ

ax·aθ = cos θ cosφ

ay·aθ = cos θ sin φ

az·aθ = -sin θ

Trabajo (primer corte):

COOR. ESFERICAS

TRANS. FOURIER

Por medio de vectores explicar los resultados de los

productos puntos a continuación:

LEYES DE MAXWELL

slide22

Las Antenas son las partes de los sistemas de telecomunicación

específicamente diseñadas para radiar o recibir ondas

electromagnéticas.

También se pueden definir como los dispositivos que adaptan las

ondas guiadas, que se transmiten por conductores o guías, a las

ondas que se propagan en el espacio libre.

Los sistemas de Comunicaciones utilizan antenas para realizar

enlaces punto a punto, difundir señales de televisión o radio, o bien

transmitir o recibir señales en equipos portátiles.

La IEEE (std 145 - 1983) define la antena como: El medio para radiar o recibir ondas.

slide23

TRIODO

El tríodo es básicamente, un tubo de cristal al vacío conteniendo un cátodo C, un ánodo A y una rejilla de control G. La batería A calienta el filamento que hay en el cátodo, os electrones entonces se mueven libremente.La batería B mantiene una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo y suministra la energía que los electrones ganan al fluir desde el cátodo hacia el ánodo. Este flujo se controla aplicando tensión negativa a la rejilla desde la batería C. Cuanto mayor tensión negativa tenga la rejilla, menos electrones fluirán de cátodo a ánodo.Los cambios en la tensión de la rejilla provenientes de una señal de radio o de sonido (fuente S) producirá variaciones en el flujo de corriente de cátodo a ánodo y por tanto en el resto del circuito.

Si entre la placa y el cátodo se intercala un tercer electrodo llamado rejilla tendremos un Tríodo. Según la tensión que se aplique a la rejilla se obtienen variaciones de intensidad que pueden hacer que el tríodo ejerza una acción amplificadora, o se le haga mantener las oscilaciones en un circuito oscilante.

Las teoría de las antenas surge a partir de los desarrollos matemáticos de James C. Maxwell, en 1854, corroborados por los experimentos de Heinrich R. Hertz, en 1887, y los primeros sistemas de radiocomunicaciones de Guglielmo Marconi en 1897.

La primera comunicación transoceánica tuvo lugar en 1901, desde Cornualles a Terranova. En 1907 ya existían servicios comerciales de comunicaciones.

Desde la invención de Marconi, hasta los años 40, la tecnología de las antenas se centró en elementos radiantes de hilo, a frecuencias hasta UHF. Inicialmente se utilizaban frecuencias de transmisión entre 50 y 100 kHz, por lo que las antenas eran pequeñas comparadas con la

longitud de onda. Tras el descubrimiento del tríodo por De Forest, se puedo empezar a trabajar a frecuencias entre 100 kHz y algunos MHz, con tamaños de antenas comparables a la longitud de onda.

A partir de la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron nuevos elementos radiantes (como guiaondas, bocinas, reflectores, etc). Una contribución muy importante fue el desarrollo de los generadores de microondas (como el magnetrón y el klystron) a frecuencias

superiores a 1 GHz.

En las décadas de 1960 a 1980 los avances en arquitectura y tecnología de computadores tuvieron un gran impacto en el desarrollo de la moderna teoría de antenas. Los métodos numéricos se desarrollaron a partir de 1960 y permitieron el análisis de estructuras inabordables por métodos analíticos. Se desarrollaron métodos asintóticos de baja frecuencia (método de los momentos, diferencias finitas) y de alta frecuencia (teoría geométrica de la

difracción GTD, teoría física de la difracción PTD).

En el pasado las antenas eran una parte secundaria en el diseño de un sistema, en la actualidad juegan un papel crítico. Asimismo en la primera mitad del siglo XX se utilizaban métodos de prueba y error, mientras que en la actualidad se consigue pasar del diseño teórico al

prototipo final sin necesidad de pruebas intermedias.

slide24

Las ondas electromagnéticas se caracterizan por su frecuencia y

longitud de onda. El conjunto de todas las frecuencias se denomina

espectro.

slide25

Las ondas se clasifican por bandas. Las denominaciones de las bandas de frecuencia se pueden realizar por décadas, como por ejemplo MF, HF, VHF, UHF.

En Televisión y FM se utilizan otras denominaciones como Banda I, Banda II, Banda III, IV y V

A frecuencias de microondas se utilizan otras denominaciones, como bandas L,C,S,X, que provienen de los primeros tiempos del radar.

slide26

A frecuencias superiores nos encontramos con la parte del espectro

electromagnético correspondientes al infrarrojo, visible y

ultravioleta. A frecuencias superiores tenemos los rayos X y los

rayos Gamma, de energía mayor y longitudes de onda más

reducidas.