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Antenas: De la teoría a la práctica
Mg. Ing. Javier More
09 de mayo de 2020
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Primeras antenas de la historia
Teoría de Antenas
Antenas para redes móviles
Antenas para enlaces microondas
Antenas para enlaces satelitales
Índice
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1.- Historia de las Antenas
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La primera Antena (1886 -1889)
Transmisor
Receptor
Heinrich Hertz Alcance era de solo centímetrosCopyright: . Ing. Javier More
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La antena de Marconi (1894-1895)
Transmisor
Guglielmo Marconi
3.2 km de alcance
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La antena del Titanic (1912)
También fue diseñada por Marconi
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2.- Teoría de Antenas
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Unidad de Radio
Antena
Dispositivo que permite la transición de una onda guiada a una onda en elespacio libre (o viceversa)
S
Oscilador (electrones)
(electrones)
(Fotones)
(energía eléctrica) (ondas electromagnéticas)
Una antena no le agrega potencia a la señal, solo la concentra en una determinada dirección
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Antena Isotrópica
𝑷𝒕𝒙
La antena isotrópica transmite una potencia 𝑷𝒕𝒙 en todas direcciones.
Área de la superficie de la esfera:4 ∗ 𝜋 ∗ 𝑑2
𝐅𝐥𝐮𝐣𝐨 𝐝𝐞 𝐏𝐨𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚 𝐏𝐫𝐨𝐦𝐞𝐝𝐢𝐨 = 𝑺𝒑𝒓𝒐𝒎
d
𝑺𝑰𝒔𝒐𝒕𝒓𝒐 =𝑷𝒕𝒙
4 ∗ 𝜋 ∗ 𝑑2W/m2
𝑺𝑰𝒔𝒐𝒕𝒓𝒐 =𝑷𝒕𝒙
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐸𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎
Ganancia de la antena isotrópica = 0 dBi
Vector de Poynting
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Directividad
Angulo sólidoΩ
Al conectar un reflector, la energía se concentra en un solo punto
P
𝑺𝑹𝒆𝒂𝒍 =𝑷𝒕𝒙_𝑵𝒆𝒘
4 ∗ 𝜋 ∗ 𝑑2
𝑫𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅 =𝑺𝑹𝒆𝒂𝒍𝑺𝑰𝒔𝒐𝒕𝒓𝒐
Capacidad de la antena para concentrar la energía electromagnética en unaregión del espacio.
𝑺𝑹𝒆𝒂𝒍 > 𝑺𝑰𝒔𝒐𝒕𝒓𝒐 𝑫𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅 ≥ 𝟏
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Ganancia
P
𝑮𝒂𝒏𝒂𝒏𝒄𝐢𝐚 = 𝛈 ∗ 𝑫𝒊𝒓𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅
𝛈 = 𝑬𝒇𝒊𝒄𝒊𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂
Pérdidas debido a Imperfecciones
"𝛈" 𝒆𝒔𝒕𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝟎 𝒚 𝟏
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Longitud de Onda
𝝀𝝀 = Longitud
de onda
𝜆 =𝑐
𝑓
f = 700 MHz
𝜆 =300,000,000
700,000,000= 43 cm
𝝀
5G → 3.5 GHz → 𝝀 = 8.5 cmCopyright: . Ing. Javier More
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Antena tipo dipolo
𝝀/2
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Antena Yagi-Uda (1926)
Reflector
Directores
Dipolo
Patrón 3D extraído de http://www.dg7ybn.de/432MHz/GTV70_11w.htmCopyright: . Ing. Javier More
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Antena Yagi moderna
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Patrón de Radiación
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Antena Celular
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Cámara anecoica
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Relación Front to Back (F/B)
FrontBack
F/B = F - B
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Null Fill y USLS
Se requiere implementar Null Fill
Se requiere implementar USLS (Supresión de lóbulos superiores)
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Antena TV Digital Casera
12.5 cm
12.5 cm
¿Qué tipo de antena es?
CH 14 al 36: 470 a 608 MHzCH 38 al 51: 614 a 698 MHz
Frecuencia Central = 600 MHz Longitud de onda = 0.50 cmCopyright: . Ing. Javier More
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3.- Antenas usadas en redes móviles
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Ejemplo: Commscope
Fuente: https://www.commscope.com/product-type/antennas/base-station-antennas-equipment/
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TILT de antena
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Modelo 1: Antena NH360QM-D-2XR
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Puertos (NH360QM-D-2XR)
Conector AISG (Antenna International Standart Group)(Para el TILT eléctrico)
Radomo
Bandas: • 698 - 896 MHz• 1695 - 2200 MHz
Polarización: +-45°
TILT manual/mecánico en ambas bandas
+45°
-45°
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Patrón de radiación (NH360QM-D-2XR)
¿Qué tipo de antena es?
H
V
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Ganancia (NH360QM-D-2XR)
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Modelo 2: Antena NNH4-65B-R6N17
Fuente: https://www.commscope.com/product-type/antennas/base-station-antennas-equipment/base-station-antennas/itemnnh4-65b-r6n17/
Revisar los estándares de instalación
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Puertos (Antena NNH4-65B-R6N17)
Fuente: https://www.commscope.com/product-type/antennas/base-station-antennas-equipment/base-station-antennas/itemnnh4-65b-r6n17/Copyright: . Ing. Javier More
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Puertos (Antena NNH4-65B-R6N17)
Fuente: https://www.commscope.com/product-type/antennas/base-station-antennas-equipment/base-station-antennas/itemnnh4-65b-r6n17/Copyright: . Ing. Javier More
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Antenas 5G (RRU+Antena)
Imagen extraída de: https://www.facebook.com/Electronicos.Telecomunicaciones
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3.- Antenas usadas en redes microondas
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Antena para enlace Microondas
Datasheet utilizado: https://www.commscope.com/globalassets/digizuite/261522-p360-vhlp4-11w-a-external.pdfCopyright: . Ing. Javier More
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3.- Antenas usadas en redes satelitales
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Antena para enlace Satelital
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Antena para enlace Satelital
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Antena para enlace Satelital
Fuente: https://www.globalskyware.com/wp-content/uploads/2017/01/74cm-KaKu-Specification-Sheet_rev-1.pdf
¿Qué satélites operan en banda Ka?
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Gracias
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