Informe Antena Franklin Final
Informe Antena Franklin Final
Informe Antena Franklin Final
UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
ANTENAS Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
FUSAGASUGÁ
2019
ANTENA FRANKLIN
UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
ANTENAS Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
FUSAGASUGÁ
2019
I. INTRODUCCIÓN
- ANTENA FRANKLIN
Antena del tipo dipolo, compuesta por un hilo conductor que se despliega cada cierta
longitud de onda. Esta antena se usa frecuentemente en aplicaciones con bandas
de VHF y UHF, con polarización vertical produciendo un diagrama de radiación
circular.
Fig1.
En resumen, la antena Franklin se basa en arreglos de dipolos colineales,
idealmente cada uno de media longitud de onda, separados por líneas abiertas de
λ/4 con un plano reflector rectangular separado de estos a λ/4. [1]
- DIPOLO
Un dipolo es una antena balanceada, es decir, los polos son simétricos: tienen la
misma longitud y se extiende en direcciones opuestas desde el punto de
alimentación. Existen varios tipos de dipolo tales como: dipolo simple, dipolo en V,
dipolo doblado, etc. [2]
- REFLECTORES
III. MATERIALES
ELEMENTOS
Lámina de aluminio
Lámina de balso
Tabla 1
IV. DISEÑO
La obtención del modelo final de la antena Franklin parte de una serie de prototipos
simulados en los que tuvo en cuenta el diámetro del cobre con el que se realizará
la antena, la longitud de cada lado, la cual debe ser en términos de la variable
lambda, así como la ubicación en el espacio de la antena, la localización de la lámina
de alimentación y el uso de un reflector metálico para la disminución de la relación
de onda estacionaria (VSWR).
Este prototipo cuenta con una lámina metálica como reflector y un VSWR inferior a
2.5 y un ancho de banda de 200MHz y de igual forma una impedancia cercana a
los 50Ω
Antena Franklin
Rango de frecuencias: 990MHz-1190MHz
Ancho de banda:200MHz
VSWR: máximo 2.5
Frecuencia central: 1090MHz
Lambda:0.275m
Feed 5mm
λ/6 4.58cm
λ/4 6.88cm
λ/2 13.76cm
Reflector 63.30cm
Tabla 2.
Fig2. Diseño final antena franklin
V. RESULTADOS
- VSWR SIMULADO
PRÁCTICA
- VSWR MEDIDO
-
Figura7. VSWR medido
- IMPEDANCIA MEDIDA
- QSPECTRUM
-
Figura 9. Qspectrum analizer
En la prueba realizada con el Qspectrum analizer se configuro como frecuencia
inicial 1060 MHz y una frecuencia final de 1120 MHz con un intervalo en segundos
de 0,01 y una ganancia de 37 dB; iniciado el análisis la gráfica nos muestra una
curva con pico de ganancia en 1090 MHz, que es la frecuencia de operación de
nuestra antena; además en la parte inferior podemos observar un gráfico del
espectro que relaciona el tiempo con la frecuencia, en la cual las líneas más opacas
son en las que no se percibe ninguna señal, y las más claras, en las que sí existe y
por lo tanto hay ganancia, los intervalos en los que están estas últimas son
precisamente en las frecuencias cercanas a los 1090 MHz; con estas dos
respuestas, podemos confirmar que nuestra antena funciona correctamente en las
condiciones para la cual fue diseñada.
- SDR
Instalación de programas.
Para poder ver los aviones en nuestros computadores, descargamos varios
programas, primeramente, se instaló el zadig para instalar los controladores de la
rtl, ingresamos a opciones y en la opción listar todos los dispositivos buscamos la
rtl que estamos usando, seleccionado esto procedemos a pulsar el botón de
instalación de drivers.
luego descargamos el sdrsharp, para poder usar el ADSBSharp el cual es un
decodificar adsb (transmisión de vigilancia dependiente automática) en Windows
con una RTL-SDR, sin embargo, presentamos varios inconvenientes, ya que la
versión para rtl ya no estaba disponible debido a que el proveedor la privatizo.
Figura 12.
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
990 1010 1030 1050 1070 1090 1110 1130 1150 1170 1190
GRAFICA 1,
120
100
80
60
40
20
0
990 1040 1090 1140 1190
GRAFICA2
-20.00
-30.00
-40.00
-50.00
GRAFICA3.
VI. ELABORACIÓN
INTRODUCCIÓN
En este manual se presenta con el fin de determinar cómo es el proceso de diseño,
simulación y construcción de una antena Franklin está es una antena compuesta
por un hilo conductor que se despliega cada cierta longitud de onda. Esta antena se
usa frecuentemente en aplicaciones con bandas de VHF y UHF, con polarización
vertical produciendo un diagrama de radiación circular, utilizando como mecanismo
de simulación el software de HSSF Ansoft, teniendo como parámetro de diseño que
opere con una frecuencia central de 1090 Hz y funcione con un ancho de banda de
200MHz.
PARAMETROS GENERALES
La antena Franklin va a formar parte de un sistema, por lo que tenemos que definir
parámetros que la describan y nos permita evaluar el efecto que va a producir sobre
nuestro sistema.
ANCHO DE BANDA
El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre
las cuales la operación de la antena es "satisfactoria". Según el cuadro nacional
de atribución de bandas de frecuencia colombiana publicado por la ANE, la
antena Franklin diseñada se encuentra en las siguientes frecuencias.
FIGURA1. Ancho de banda publicado por la ANE
Tabla.1
MEDIDAS DISEÑO FINAL
Antena Franklin
Rango de frecuencias: 990MHz-1190MHz
Ancho de banda:200MHz
VSWR: máximo 2.5
Frecuencia:1090MHz
Lambda:0.275m
MEDIDAS ANTENA FRANKLIN
Feed 5mm
λ/6 4.58cm
λ/4 6.88cm
λ/2 13.76cm
Reflector 63.30cm
Tabla 2.
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
PASO1: Doblar el cobre en forma de pulsos de acuerdo con las medidas que se
tienen en el prototipo final en el simulador HFSS Ansoft.
PASO2: Desdoblar el cable conductor ya que debe quedar de manera recta, ya que
la linealidad del material ya que esto interfiere en el tamaño diseñado para el dipolo.
PASO 4. Se corta la lámina de balso a 70cm para poder usarla de soporte para a
antena y poder usarlos como separadores del reflector con el dipolo.
MATERIALES UTILIZADOS
Figura 4. Este elemento usado para pulir las puntas del cable
ANTENA FRANKLIN FINAL
Hay varios factores que intervienen en la recepción de la señal que el mejor sitio
para poner la antena, pero para poder ubicarla se dispuso de una base plástica
de un metro con veinte centímetros, que la sostiene de forma horizontal a la
señal incidente ya que de esta forma se captura mejor la señal.
NOTA: Recuerde que para obtener mejor señal se debe ubicar la antena en una
parte externa donde pueda capturar mejor la señal.
Nota: Para realizar las mediciones utilizamos un dispositivo llamado Poket para
medir el VSWR de la antena y para la utilización del programa nombre del
programa utilizamos un dispositivo llamado RLT.
1. Grandes pérdidas en el empalme, esto quiere decir que hay que tener
cuidado con la línea de transmisión para que este bien conectada desde la
circuitería de potencia a la antena.
RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN
1. Para la línea de transmisión utilizar cable coaxial ya que este minimiza las
perdidas.
Se debe tener presente al realizar los dobleces del cable de cobre que quede
lo más similar posible a la simulación, tanto en distancias como en ángulos,
además de la separación de la alimentación; pequeños cambios en alguno
de estos parámetros afectan notoriamente los resultados.
Se debe verificar la compatibilidad de los programas que se usaran para
realizar las pruebas, ya que algunos de estos pueden no estar ya disponibles,
o requieran alguna configuración o programa adicional para poder hacer uso
de estos.
REFERENCIAS
[1]. Daniel Valdés Valdés, (2016). Antenas para redes wifi. Universidad central
“Marta Abreu” de las Villas.
[2]. James W. (1991). Antenna here is a dipole. Assistant Tecnical Editor.
[3]. De Jesús Araujo E., Rodríguez González C.,Mora Ruiz A., Solís Granados S.
Armando Iván García O., Jesús Gutierrez F. Antena Yagi. Universidad
Politécnica de Querétano.
[4]. Rodríguez, T. E. C., & Puertos, Y. M. Propuestas de Antenas de Transmisión
de Datos y su Fabricación en Cuba. Facultad de ingeniería eléctrica, UCLV,
2-3.
[5]. Muñoz, E. C., Blanco, H. J. E., & Calderón, J. A. F. (2015). Gestión del
espectro radioeléctrico en Colombia. Tecnura, 19(45), 159-173.