Memoria de practicas: Antenas
Dipolo
El objetivo es construir un dipolo que sirva para recibir TDT, construyendo una antena sencilla y versátil. Para ello, utilizamos los siguientes materiales y herramientas:
- Soldador
- Estaño
- Conector CEI
- Cable coaxial
- Cable rigido
- Placa de baquelita
La frecuencia que elegimos para realizar esta antena es la 594Mhz, correspondiente al canal 36.
El dipolo entero tiene que medir λ/2 de la frecuencia para la que este diseñado, por lo que cada rama del dipolo medirá λ/4. En este caso: [math]\displaystyle{ \lambda = \frac {c}{f} \Leftrightarrow \lambda = \frac {3\cdot 10^8}{594\cdot 10^6}= 0,5m }[/math]. Por tanto, cada rama medirá 0,125m, unos 12 cm.
La construcción del dipolo la hicimos sobre una base, una placa de baquelita, con dos trozos de cable de cobre rígido pelado, que soldamos a un pequeño latiguillo de coaxial, para facilitar su conexión a los equipos. Tuvimos que tener en cuenta que el coaxial tiene que ser tambien de cobre, para que se pueda soldar.
Una vez montadas todas las partes, procedimos a probar la antena. Simplemente sacando la antena por la ventana y orientándola hacia el centro emisor recibimos señal suficiente, y pudimos incluso ver canales de televisión. Un efecto curioso de esta antena es que la polarización no es tan determinante como en otros casos, dado que la discriminación de la polarización cruzada de esta antena es muy bajo. De esta manera, podemos recibir los canales sea cual sea la polarización en la que la orientemos, aunque la señal se degradará mas si la polarizamos en vertical respecto a polarizarla en horizontal.
Si tenemos en cuenta los valores mínimos que exige la ICT para antenizar canales, tenemos que tener un mínimo de 45 dBµV en antena para realizar su distribución. Si lo comparamos con los valores de esta antena, no podríamos antenizar casi ningún canal, dado que la mayoría de ellos están entre los 30 y los 47 dBµV de nivel de señal.
Para mayor referencia, lo comparamos con el nivel de señal de la antena de clase. La adquisición se puede consultar en el documento adjunto.
Esta antena se podría utilizar tanto para recibir como para emitir televisión, aunque su eficiencia a la hora de emitir seria mas bien escasa. Tenemos que tener en cuenta además la calidad de los materiales utilizados, pensados para recibir y no para emitir, así como la impedancia del cable coaxial, que no es la mas apta.
A pesar de no ser una antena directiva ni con demasiada ganancia, es una antena sencilla de construir y que es capaz de recibir señal de forma relativamente eficaz.
Diagrama de radiación
Como actividad paralela para comprender el funcionamiento de las antenas realizamos un diagrama de radiación de la antena de clase. Para ello, enchufamos a la antena sin preamplificador el generador de televisión configurado en el canal 41, que genera una señal de 85,5 dBµV. Por otro lado, la antena con preamplificador estará conectada al medidor de campo, que a su vez alimentará a la antena para hacer funcionar el preamplificador.
Esta medición la realizamos en un entorno abierto como es el patio del centro, dado que en ese entorno evitamos reflexiones que puedan afectar al diagrama de radiacion.
Los valores obtenidos fueron los siguientes:
| Ángulo (º) | Señal (dBµV) |
|---|---|
| 0 | 73,5 |
| 30 | 73,5 |
| 45 | 73,5 |
| 60 | 67 |
| 90 | 55 |
| 135 | 59 |
| -30 | 73,5 |
| -45 | 73,5 |
| -60 | 60 |
| -90 | 59 |
| -135 | 57 |
| 180 | 60 |
Podemos ver varios valores significativos en el diagrama de radiacion, como la relación delante/atrás, que es de 18 dB, o el ancho del haz, que es de 60º. Podemos apreciar que el lobulo trasero tampoco es regular, aunque los datos son coherentes respecto a los datos proporcionados por el fabricante
Catalogo
Objetivos
El objetivo de la practica es identificar los diferentes tipos de antena que hemos visto en la teoría en catálogos de antenas. En este caso, vamos a tomar el catalogo de Ikusi como referencia. Esta empresa tiene un catalogo bastante limitado en cuanto a antenas de televisión y radio, por lo que buscaremos también los tipos de antenas que no figuren en el catalogo de esta empresa en el catalogo de Televes.
Ejecucion
| Fabricante, modelo | Ikusi Flashd | Ikusi Flashd Compact |
|---|---|---|
| Fotografía | 
|
|
| Servicio | Televisión | Televisión |
| Banda | UHF | UHF |
| Canales | 21-69 | 21-69 |
| Frecuencias | 470-862 MHz | 470-862 MHz |
| Ganancia max. | 17,5 dB | 13 dB |
| Relación D/A | >20 dB | >16 dB |
| Dimensiones | 105 cm longitud | 53 x 80 x 20 cm |
| Respuesta
en frecuencia |
|
|
| Diagramas de radiación | No se indica | No se indica |
| Apertura del haz | 40-55º | 60º |
| Impedancia | 75Ω | 75Ω |
| Características,
usos, etc. |
Tipo yagi. | Tipo yagi. |
| Otros |
| Ikusi Flashd Nano | Ikusi IKS1E/FM | Ikusi DAB-030 |
|
|
|
| Televisión | Radio analogica | Radio digital |
| UHF | VHF | VHF |
| 21-69 | No aplica | No aplica |
| 470-862 MHz | 87,5-108 MHz | 174-240 MHz |
| 12 dB | 1 dB | 5 dB |
| >16 dB | 0 dB | 10 dB |
| 30 x 53 x 20 cm | No se indica | No se indica |
|
|
|
| No se indica | No se indica | No se indica |
| 60º | No aplica | 150º |
| 75Ω | 75Ω | 75Ω |
| Tipo panel. | Tipo dipolo plegado. | Tipo yagi. |
| El fabricante indica que es de panel, aunque el diseño nos recuerda a una Yagi. |
| Ikusi RPA-060 | Televes 1030 |
|
|
| TV satelite | DAB-TDT |
| SHF | VHF-UHF |
| No aplica | 5-12/21-69 |
| 10.7-12.7 GHz | 100-862 MHz |
| 35 dBi | 10 dB |
| No aplica | 8 dB |
| 60 cm diametro | 90 cm longitud |
| No se indica | 
|
| No se indica | 
|
| 3º | 70º |
| 75Ω | 75Ω |
| Tipo offset. | Tipo logaritmica. |
Cuestiones
¿Porque los diagramas de radiación de radio son menos directivos que los de TV?
Porque típicamente la televisión se emite desde pocos centros emisores, normalmente uno. Sin embargo, es mas normal que las radios, y especialmente las pequeñas, emitan desde distintos puntos de las ciudades.
¿Que diferencias hay entre los diagramas de plano E/plano H?
El plano E se refiere al plano eléctrico, y el plano H se refiere al campo magnético. En estas antenas, el plano E siempre es el plano en el que decimos que la antena esta polarizada, es decir, el plano donde se propaga la señal.
¿Cual presenta menor resistencia al viento? ¿Cual mas?
De las antenas que hemos encontrado, la que menor resistencia al viento tiene es la IKS1E/FM, dado su tamaño y su forma. La que mas resistencia presenta es la parabólica, dado que toda la superficie de la parábola es rígida.
Dentro de las antenas de TDT, ¿Cual tiene mayor ganancia? ¿Cual menos? ¿Cual es mas directiva? ¿Cual menos?
La que tiene mayor ganancia es la Ikusi Flashd. La que menos ganancia tiene es la Televes 1030, aunque es la que mas ancho de banda tiene. La mas directiva, es decir, la que tiene la apertura del haz mas estrecha, es la Ikusi Flashd. La menos directiva es la Televes 1030.
¿Tienen todas la misma impedancia? ¿Cuanta?
Si, 75Ω. La Televes 1030, por ejemplo, especifica claramente en su hoja de caracteristicas que posee un balún para adaptarse a esta impedancia.
¿Presentan exactamente la misma ganacia en todas las frecuencias de su ancho de banda? Pon un ejemplo
En todas las antenas podemos ver el gráfico de ganancia, en el que se aprecia que las antenas no tienen la misma ganancia para todas las frecuencias. Por ejemplo, la antena DAB-030 de Ikusi tiene una ganancia de 3,5 dB a 150 MHz y de 5 dB a 250 MHz.
Comenta tus conclusiones.
El catalogo de Ikusi, como indico al inicio, es muy limitado en cuanto a antenas de Televisión. Sin embargo, también hemos constatado que otros tipos de antenas, como las de foco primario de satélite, tampoco figuran en el catalogo actual de Televes, el fabricante que hemos tomado como referente. Tambien hemos podido ver, aunque no esta reflejado en esta memoria, que el tipo mas ofertado en ambos dos catálogos es la Yagi, lógico dado que es el tipo mas útil en casi todos los casos.
