Universidade Federal do CearaCentro de Tecnologia

Departamento de Engenharia de Teleinformatica

AntenasPratica Meia Onda

Cinthya Reboucas Carvalho - 0308034Evandir dos Santos Moreira - 0322944Maria Luciene Lira Monteiro - 0316855

Fortaleza-CE, 16 de junho de 2014

Sumario

1 Procedimento experimental 3

2 Resultados 8

3 Questoes 9

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Captulo 1

Procedimento experimental

Figura 1.1: Medicao Antena

1. Defina o controlador principal, transmitindo e recebendo o posicionador de antena ecomputador, que sao o principal aparelho de antena experimento conjunto. Definira barra de controle de altura de um transmissor e a antena Yagi de 500MHz fixona antena fixa pack para a placa de controle de polarizacao de correcao anexadauma barra de controle. E fixar a antena a um nvel com o solo para obter umacaracterstica mesmo polarizada.

2. Terminal de sada de SET OFF a oscilacao alterne para a frequencia em um trans-missor de um controlador principal e conectar-se a oscilacao de 500MHz e umaantena de vagina com um SMA Cable usado para 2m.

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3. Depois de definir a barra estacionaria da antena para um transmissor, fixar umaantena dipolo para uma placa de controle de polarizacao anexada em uma barrafixa. Definir uma antena em angulo reto com o solo para obter uma caractersticade polarizacao mesmo e controlar a antena para ter lugar no centro de um eixode rotacao do receptor usando dois pinos de controle. Veja a Figura para definir.Conectar uma antena dipolo e terminal RF IN do receptor com um cabo SMA usadopara 1m e se conectar a um terminal de OUT PUT(1kHz) do receptor e uma INPUT(1kHz) no receptor do controlador principal com um cabo BNC.

4. Calcule o comprimento do dipolo /2 500 MHz e medir um compr imento da antenareal usando abaixo formula e gravar na tabela. A frequencia de oscilacao exata dogerador de sinal de RF e de 500MHz.

= c/f

L = /2

Comprimento da antena /2Comprimento da antena teoricamente Comprimento da antena real

0.6m/2 0.3mL 0.3m 0.28m

Nota: O comprimento da antena tem de ser decidido tendo em conta a relacao entreum comprimento de descontinuidade de impedancia e diametro, efeito final (efeitode carga no final de chumbo) e maestro. Neste caso, o comprimento da antena temde ser inferior /2.

5. Como a Figura, a distancia entre antenas e isolada como r = 1.5 m. Controle aantena de transmissao-recepcao de opostos.

6. Conjunto do interruptor de oscilacao e modulacao alternar para frequencia no estadodo poder e virada fora como abaixo.

- Power OFF- 500MHz Oscillat ion Switch off

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- 2 GHz Oscillation Switch off- 10 GHz Oscillat ion Switch off- Modulat ion Switch (Mod) off

7. Transformar a potencia do controlador e conjunto do interruptor de oscilacao emodulacao alternar para frequencia como abaixo.

- Power ON- 500MHz Oscillat ion Switch on- 2 GHz Oscillation Switch off- 10 GHz Oscillat ion Switch off- Modulat ion Switch (Mod) on

8. Apos def inido como acima, execute um programa de aparelho de exper imento paraa antena. Execute o exe.f ile chamado Windows ED-3200 antenna Trainer. Entaoabaixo da janela e gerada. Clique em aquisicao de dados em pop-up menu e conjuntojanela de aquisicao de dados. Se for definido abaixo da janela, selecione um tipode antena. E o estado inicial apos executar uma tela excluir no menu Editar. Emseguida, selecione E- plane como o plane e 0 exibido na antena ganhar displayercontrolando uma atenuacao de sinal. Se o controle for concludo, clique no botaoAUTO para iniciar uma aquisicao de dados.

9. Terminar uma aquisicao de dados, salvar um padrao radial para arquivo. Use umacaixa de dados para conf irmar o padrao radial. Conjunto MSP (maximo sinalposicao) para 0, pode ver um padrao radial de antena exatamente.

10. Definir uma antena Yagi de 500MHz usada para receber em angulo reto com ochao, rodando 90 a placa de controle de polarizacao com um parafuso de fixacaoligado a placa de controle de polar izacao de giro para obter uma caracter stica depolarizacao

11. Definir /2. A antena dipolo usada para recebimento obtem uma caracteristica depolarizacao do mesmo. Defina a antena em angulo reto com um eixo de rotacao paraafrouxar o parafuso de controlo e movendo a placa de acordo com a posicao de umreceptor de cabo, pode ser o caso que a parcial do sinal de transmissao e recebidaatraves de um cabo. Durante o experimento o padrao radial, tem que controlar aposicao do cabo conectado a uma antena receptora para evitar o erro por este efeito.Tem que fazer um esforco para manter um comprimento curto de cabo que liga aantena receptora e o perodo de controle principal. Fixar a ser colocado perto deum cabo do mastro com a manutencao de uma simetria.

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12. Manter o padrao de desenho do plane E, apos clique novamente o antena estadoinicial no menu Editar do software, selecione plane H como plane e clique no botaoAUTO para uma aquisicao de dados. Concluiu a aquisicao de dados, salvar doispadrao para arquivo.

13. Mantenha a antena Yagi de 500MHz usada para transmitir para obter uma caracte-ristica de polar izacao vertical e def inir a antena dipolo /2, usada para a recepcaopara obter uma caracteristica de polar izacao mesmo como figura1-17.

14. Clique em excluir tela em um menu Editar do programa e depois clique em estadoinicial de antena, clique no botao automat ico para uma aquisicao de dados .

15. Defina novamente cada antena de transmissao-recepcao para obter uma caracteris-tica de polar izacao vertical. A distancia entre antenas e r = 1,5 m. Mantenha

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os arredores da antena com o primeiro experimento. E-plane padrao radial de /2antena dipolo e salvar na Dummy-Plane. Teoricamente, esse padrao radial devemesmo como o primeiro padrao se exceto o efeito por danos eletricos. Se o padraoe muito diferente, tem que fazer corretamente, encontrando o ponto que pode sergerada uma ref lexao. Depois de devidamente, exper imentar continuamente e salvarum novo padrao em E-plane.

16. Clique os dados indicam a linha no menu Exibir em um menu superior de umprograma de analise de dados. Sao apareceu dois cursor e usado para E-plane(Blue, White) e duas cursor e usado para H-plane (Yellow, Green). Clique na setaao lado da janela de apresentacao para cada cor, o mesmo cursor de cor e movidae o valor de uma janela de apresentacao serao alterados. Estes indicam o angulode posicao do cursor e o recebimento de poder na epoca como dB e a diferenca doangulo entre cursores com exposicao do poder na abaixo da janela de apresentacaode dois.

Potencia Receptora

Angulo 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330

Plano E 0.4 0 -6.5 -23.1 -4.9 0 0 -1.6 -7.7 -24.1 -9.8 0Plano H 0 -0.7 -1.6 -1.6 -1.6 -1 0 1.6 1.6 -0.4 -1.2 -0.4

17. Obter o angulo recebeu a potencia maxima no padrao E-plane e o poder de recebernesse tempo. Clique no botao na janela de dados do E-plane unico de nvel maximoe confirmar se e corresponde o valor medido e tem o valor maximo, movendo ocursor. E registro na abaixo.

HBFWE = 330 -277 = 83.

Comparacao de valores teoricos do Plano-EValor com cursor Potencia Receptora 0.4

Angulo 0Valor pelo cone Potencia Receptora 0.4

Angulo 0

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Captulo 2

Resultados

Conforme esperado, o dipolo de meia onda possui maxima irradiacao no ponto centralda antena e mnimos nas extremidades sendo assim o diagrama de irradiacao adquiridopossui um comportamento constante em todo permetro da antena. No plano verticale possvel notar que a intensidade do sinal pouco se alterou ao longo da variacao doposicionamento da antena, sendo esta alteracao de intensidade causada pelo ambienteinadequado, com proximidade de objetos, e assimetria no posicionamento da antena.

As imperfeicoes do diagrama de irradiacao e a divergencia entre teoria e pratica doangulo de meia potencia ocorreram devido a` inadequacao do ambiente de trabalho. Aproximidade de objetos ao redor das antenas acaba por refletir as OEM de volta para aantena receptora agregando-se ao sinal diretamente transmitido. Esse fenomeno explica oaumento do angulo de meia potencia medido na pratica da antena Dipolo de Meia Ondaem relacao ao teorico.

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Captulo 3

Questoes

1. Qual e o papel de uma antena de telecomunicacoes?

Antena e um dispositivo que transforma energia eletromagnetica guiada pela linhade transmissao em energia eletromagnetica irradiada, ou o contrario, isto e, trans-forma energia eletromagnetica irradiada em energia eletromagnetica guiada paraa linha de transmissao. Portanto, a funcao da antena e primordial em qualquercomunicacao realizada por radiofrequencia

2. O que e uma fonte isotropica? Para que serve?

Antena isotropica e aquela que irradia igualmente em todas as direcoes. Os di-agramas de irradiacao vertical e horizontal sao em forma de circunferencia, pois odiagrama no espaco seria equivalente a uma esfera. Essa antena pode ser comparadaa uma lampada que ilumina igualmente em todas as direcoes. A antena isotropicaexiste somente na teoria (nao existe antena ideal), e sua finalidade e servir comopadrao de referencia na medicao de outras antenas, embora alguns fabricantes consi-derem a antena dipolo um elemento bem melhor como padrao de referencia, porqueela e uma antena real e nao imaginaria.

3. O que e o padrao radial? Explicar a diferenca entre o padrao de transmissao erecepcao de uma antena.

O padrao de radiacao da antena diz respeito a forma como as ondas eletro-magneticas estao se formando na antena. O padrao de transmissao indica comoessas ondas eletromagneticas estao sendo transmitida e o padrao de recepcao indicacomo elas estao sendo recebidas pela antena receptora.

4. Explicar sobre uma antena dipolo.

A dipolo de 1/2 L e provavelmente a mais simples antena utilizada pelos radi-oamadores, ela consiste de dois 1/4 L de comprimento de fio. O dipolo tem umaperformance melhor atraves da frente e costa de sua tela, mas tera um nulo (areareduzida/baixo rendimento) em qualquer lateral de seu monitor. Isto pode ser ex-tremamente util se voce deseja operar Leste de estacoes ou Oeste de voce, mas podeevitar interferencia de estacoes para o Norte ou Sul (ou vice-versa).

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5. Como dividir a caracterstica radial de uma antena? O que e o padrao radial deuma antena dipolo?

O tamanho de uma antena dipolo de 1/2 L depende do diametro do condutorutilizado, bem como da distancia da antena com relacao ao solo e outros, onde oideal seria acima de 1/2 L em metros.

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Referencias Bibliograficas

[1] KRAUS, John D. Antennas. Second Edition: McGraw-Hill International Editions,1998. ISBN 0-07-035422-7.

[2] Constantine A. Balanis Antenna Theory Analysis and Design, 3rd Edition 2005.

[3] Sergey Makarov Antenna and EM Modeling with MATLAB 2002.

[4] antennatrainer.

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