Parametros de Transmision y Recepcion de las antenas

 Introducción

Una antena forma parte de un sistema muy amplio, de radiocomunicaciones o radar, por ejemplo, por lo tanto es interesante caracterizarla con una serie de parámetros que la describan y permitan evaluar el efecto sobre el sistema de una determinada antena, o bien especificar el comportamiento deseado de una antena para incluirla en ese sistema.

Para que las transmisiones inalámbricas o las realizadas a través del uso de las antenas, sean realmente efectivas deben conocerse ciertos parámetros que permitirán conocer en detalle todos los elementos que se conjugan para hacer posible y real la transmisión de una señal electromagnética en el espacio abierto, permitiendo detallar y predecir cómo será el funcionamiento y el desempeño de la antena.

A efectos de definición de los parámetros, conviene diferenciarlos inicialmente según se relacionen con transmisión o recepción; posteriormente, como consecuencia del teorema de reciprocidad, estableceremos la equivalencia entre ambas situaciones.

Por Alvis Castellanos. 

Los parámetros fundamentales de una antena para poder describir su cargo en diferentes definiciones ya que no están relacionados entre sí, es necesario especificar una correcta definición como un patrón de radicación la guía o la forma que tiene la perdida de energía en el conductor, al momento de su irradiada en el espacio libre, también representa las cargas de las antenas en función a una dirección; La propiedad de radiación puede incluir la densidad de flujo de potencia, la intensidad de la radiación, campo de fuerza, directividad y polarización lo cual encontraremos 3 tipos d radiación como lo son: patrón omnidireccional que es cuando un patrón ideal viene contemplado o va a producir el mejor comportamiento al momento de transmitir la señal en un sistema de telecomunicación; el patrón direccional esta ofrece una dirección específica, el cual esta se diferencia de la omnidireccional ya que puede canalizar de una manera específica en el espacio libre; por último el patrón sectorial ella se define un núcleo de radicación de una zona específica y al igual que el patrón direccional que va dirigido a una sola dirección, por lo que sus característica depende de su ubicación, cobertura y servicio. No obstante encontramos los principales patrones para una antena polarizada linealmente, el rendimiento es a menudo descrito en términos de sus principales patrones y planos E y H. El plano E se define como el plano que contiene el campo eléctrico y la dirección de máxima radiación, y el plano H que es el que contiene el vector del campo magnético y la dirección de máxima radiación, aunque es muy difícil ilustrase los principales patrones sin tener en cuenta un ejemplo específico.

Realizado por: Mayralejandra Perozo 

Los parámetros de transmisión (también llamados parámetros ABCD) son parámetros de ingeniería electrónica utilizados para la caracterización de cuadripolos. Los parámetros de transmisión se utilizan para describir la transmisión por cable, por fibra y por línea. Representan, la razón de voltajes en circuito abierto (A), la impedancia de transferencia negativa en cortocircuito (B), la admitancia de transferencia en circuito abierto (C) y la razón de corriente negativa en cortocircuito (D).

 
Los parámetros de transmisión o parámetros ABCD, se definen como:
  
Los signos negativos de los términos que contienen a I2, se deben a que en los parámetros de transmisión la corriente I2 se asume saliendo de la red, dando a entender la dirección y sentido de la energía:

Veremos que estos parámetros relacionan directamente la salida con la entrada. Para averiguar el valor de estos parámetros, lo más conveniente es plantear las ecuaciones respectivas de la red y llegar a la forma de las ecuaciones que procederemos a enunciar.

Los parámetros de transmisión se utilizan para describir la transmisión por cable, por fibra y por línea. Los parámetros de transmisión suelen llamarse parámetros ABCD.

Por: Luisana Figueroa

-Un ejemplo de un parámetro de transmisión seria.

a) Determinar los parámetros h del circuito T de la figura 18-15 en términos de R1, R2 y R3.

b) Evaluar los parámetros cuando R1 = 1ð, R2 =4ð y R3 = 6ð.

Solución

a) Primero, se calculan h11 y h21 corto circuitando las terminales de salida y conectando una fuen­te de corriente de entrada I1, como se ve en la figura 18-16a. Por tanto,

Entonces, usando el principio del divisor de corriente,

El siguiente paso es re dibujar el circuito con I1= O y conectar la fuente de voltaje V2 como se ve en la figura 18-16b. Entonces se puede determinar h12 a partir del principio del divisor de volta­je, como sigue:

Por último, se determina h22 a partir de la figura 18-16b como sigue:

Una propiedad de un circuito pasivo (sin fuentes entre los dos puertos) es que h12 = - h21. (b) Cuando 

R1= 1ð, R2= 4ð y Rð= 6ð,

Por Efrain Alvarado

Podemos mencionar que para realizar los respectivos cálculos de un parámetro de transmisión, hay que tomar en cuenta lo siguiente:

PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN T (PARÁMETROS ABCD)

Para modelar a una red con parámetros de transmisión T, se eligen como variables independientes el voltaje de salida V2 y la corriente de salida I2:

Es importante mencionar que se toma el negativo de la corriente I2 porque en parámetros T se define la corriente de salida saliendo del puerto 2.Como los parámetros T relacionan directamente las variables de entrada con las de salida, son útiles en el estudio de redes de dos puertos conectadas en cascada (la salida de una red se conecta a la entrada de la siguiente), tales como: amplificadores multietapa, circuitos de filtros de orden mayor a 2.

Determinación de los parámetros T.

De las ecuaciones de red con parámetros T es fácil encontrar que:

·         A y C se determinan con el puerto de salida en circuito abierto, y excitando el puerto de entrada. Se denominan ganancia de voltaje con la salida en circuito abierto y admitancia de transferencia negativa con la salida en circuito abierto, respectivamente.

•   B y D se determinan con el puerto de salida en corto circuito, y excitando el puerto de entrada.   Se denominan impedancia de transferencia negativa con la salida en corto circuito y ganancia de corriente con la salida en corto circuito, respectivamente.

PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN INVERSOS t (PARÁMETROS abcd)

Para modelar a una red con parámetros de transmisión inversos, se eligen como variables independientes el voltaje de entrada V1 y la corriente de entrada I1:

Es importante mencionar que se toma el negativo de la corriente I1 porque en parámetros t se define la corriente de entrada saliendo del puerto 1.

Como los parámetros t relacionan directamente las variables de salida con las de entrada, también son útiles en el estudio de redes de dos puertos conectadas en cascada.

Determinación de los parámetros t

De las ecuaciones de red con parámetros t es fácil encontrar que:

• a y c se determinan con el puerto de entrada en circuito abierto, y excitando el puerto de salida. Se denominan ganancia de voltaje con la entrada en circuito abierto y admitancia de transferencia negativa con la entrada en circuito abierto, respectivamente.

• b y d se determinan con el puerto de entrada en corto circuito, y excitando el puerto de salida. Se denominan impedancia de transferencia negativa con la entrada en corto circuito y ganancia de corriente con la entrada en corto circuito, respectivamente.

Las redes recíprocas tienen la propiedad de que AD−BC= ad−bc =1.

Por Aranece Hernandez

También es importante acotar que  la conversión de parámetros se refiere a que como todos los conjuntos de parámetros dependen de las mismas variables, dado un conjunto de parámetros conocido se pueden determinar los cinco conjuntos restantes.

Se puede demostrar que:

La primera equivalencia se obtiene planteando el sistema de ecuaciones basado en parámetros admitancia y despejando (V1,V2) = f (I1,I2).  Por comparación con el sistema de ecuaciones basado en parámetros impedancia se encuentra la equivalencia entre coeficientes.

En Mathematica:

Se trabaja de forma análoga para encontrar las equivalencias restantes.

Por Marielena Gonzalez

Conclusión

Los parámetros descritos en un sistema básico de transmisión como lo son la impedancia, la ganancia, la polarización, el ancho de haz, área equivalente, densidad de potencia, temperatura de la antena, principio de reciprocidad, diagrama de radiación, directividad, área y longitud efectiva, entre otros; permiten desde seleccionar el diseño del sistema de transmisión, la fabricación o escogencia de las antenas en función de la adaptabilidad a las exigencias o características del sistema que se desea implementar y predecir su funcionamiento teórico entre otros, sabiéndose que las antenas por ser el elemento del sistema de transmisión que interactúa con el cambiante medio ambiente, resulta ser que en la realidad se comporte impredeciblemente por efectos de ruido, atenuaciones, relación de onda estacionaria, la temperatura y obstáculos presentes en el área circundantes y que inciden y afectan directamente sobre el patrón de radiación de la misma.

Es por ello que al estudiar y planificar el funcionamiento de un sistema de transmisiones, es imprescindible conocer cómo afectan todos y cada uno de los factores involucrados en los parámetros de las antenas ya sean que estas funcionen recíprocamente como transmisoras o como receptoras, y así poder garantizar la comunicación efectiva y real entre las antenas distantes.

Por Estefhany Mendoza.