PRACTICA 4 RADIADORES

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
TEORÍA DE RADIADORES ELECTROMAGNÉTICOS
PRACTICA 4
PROFESOR:
GUILLEN IBARRA EDUARDO
ALUMNOS:
Romero Bautista Rolando
Martínez Bernal Fernando Axiel
Magos Almazán Francisco de Jesús 
Gutiérrez Galván Luis Gabriel
GRUPO:
5CV1
OBJETIVO: Demostrar que una antena puede ser excitada por un voltaje entre ella y tierra. Demostrar que la impedancia de la antena no necesariamente es la misma que la resistencia de radiación, y que depende de la longitud de la antena.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
En los sistemas de comunicación inalámbricos se genera una señal de RF mediante un transmisor y se envía al espacio libre, que en un tiempo determinado es captada por un receptor. La interfase entre el transmisor y el espacio libre, y entre éste y el receptor es la antena. En el extremo de transmisor, la antena convierte la energía de (RF) radio frecuencia en señal electromagnéticas capas de propagarse a grandes distancias; en el extremo del receptor la antena capta las señales electromagnéticas y las convierte en señales para el receptor. Existe una gran variedad de tipo de antena usados en comunicaciones de radio y todo se basa en unos cuantos conceptos clave. Fundamentos de ondas de Radio Las señales de radio reciben el nombre de onda electromagnética, ya que se constituye de campo eléctrico y campo magnético. Cuando se aplica voltaje a la antena se genera un campo eléctrico, y este voltaje hace fluir una corriente en la antena, produciendo un campo magnético. Los campos magnéticos, y eléctricos están en ángulos rectos uno en relación con el otro. El campo electromagnético en antena se propaga por el espacio a grandes distancias. 
Campo Magnético Un campo magnético es un campo de fuerza invisible que produce un imán. La antena es un tipo de electroimán, cuando fluye corriente a través de él, se genera un campo magnético alrededor de un conductor. Podemos ver el campo magnético o flujo, alrededor de un alambre que conduce corriente. La fuerza y dirección del campo magnético depende de la magnitud y dirección del flujo de la corriente. H = a la fuerza de un campo magnético producida por una antena de alambre. I H= 2πd I = corriente en (A) d = distancia al alambre (m) H = Amperes vueltas por metro Campo Eléctrico El campo eléctrico es una fuerza invisible producida por la presencia de una diferencia de potencia entre los conductores. En electrónica podemos tomar como ejemplo el campo eléctrico que se genera entre dos placas de un capacitor cargado.
F = es la fuerza de un campo eléctrico. q E= 4πΕd 2 q = carga entre los dos puntos (c) E = permisividad d = distancia entre los conductores (m) E = volt. por metro Permisividad: Es la constante dieléctrica del material entre los dos conductores. El dieléctrico por lo regular es el aire o el espacio libre, el cual tiene un valor de E de casi E de casi 8.85 x 10-12 ER. ER = es la constante dieléctrica de medio. Campo magnético y eléctrico en una línea de transmisión. El campo magnético y eléctrico alrededor de una línea de transmisión de dos conductores, se puede que los conductores tienen polaridades opuesta. Durante medio ciclo de la entrada de corriente alterna, un conductor es positivo y el otro negativo; durante el semiciclo negativo la polaridad se invierte. Esto significa que la dirección del campo eléctrico entre los conductores se invierte una vez por ciclo
La corriente que entra a un conductor es opuesta a la corriente que sale por el otro conductor, generando campos magnéticos en cada uno en sentido contrario. Podemos ver que los campos eléctricos asociados a un cable coaxial y podemos ver que las líneas de campo eléctrico están contenidas en un blindaje externo del cable. Podemos ver los campos magnéticos combinados con un cable coaxial. Operación de una antena Sabiendo que una antena actúa como la interfase entre un transmisor o receptor y el espacio libre. Esta acción se efectúa al radiar o detectar un campo electromagnético. Naturaleza de una antena Si se deja abierta una línea de transmisión de conductores paralelos, los campos eléctrico y magnético escapan del extremo de la línea y radian al espacio como podemos ver sin embargo esta radiación es ineficaz y no adecuada para una transmisión o recepción confiables. Se puede mejorar la radiación de una línea de transmisión, si se doblan los conductores de la línea de transmisión de manera que queden en ángulo recto con dicha línea. En este caso los campos magnéticos no se cancelan y, de hecho, se ayudan uno a otro. 
El campo eléctrico se separa de conductor. El resultado es una antena. La radiación óptima se presenta si el segmento de conductor de transmisión convertido en una antena, es de un cuanto de longitud de onda de la frecuencia de operación. Esto hace una antena de media longitud de onda de largo. Una antena es un conductor o par de conductora los cuales se aplica el voltaje de corriente alterna en la frecuencia deseada. La antena está conectada al transmisor mediante la línea de transmisión empleada para formar la antena. La antena generalmente se instala alejada del transmisor y el receptor usando una línea de transmisión para transferir la energía entre la antena y el transmisor o receptor. Sin embargo, algunas veces es útil analiza una antena como si los conductores se conectaran en forma directa al generador o transmisor. La relación de la intensidad del campo eléctrico de una onda radiada con la intensidad del campo magnético es una constante, que recibe el nombre de Impedancia del Espacio o Impedancia de Onda, su valor 377 Ω . 
Los campos resultantes son radiados al espacio a la velocidad de la luz (3x108 m/s). La antena que está radiando energía electromagnética aparece ante el generador como una carga eléctrica resistiva ideal, de manera que la potencia aplicada se consume como energía radiada. Una antena puede tener también un campo reactivo. Este componente recibe el nombre de Resistencia de Radiación de la Antena. Esta resistencia no disipa energía en forma de calor, como en los circuitos eléctricos o electrónicos. En vez de esto la potencia se disipa como energía electromagnética radiada. Polarización: El termino polarización refiere a la orientación de los campos magnéticos y eléctricos con respecto a la tierra. Cuando un campo eléctrico es paralelo a la tierra, se dice que la onda electromagnética esta polarizada horizontalmente. Cuando el campo eléctrico es perpendicular a la tierra la onda esta polarizada de modo vertical. Reciprocidad de Antena Cuando una antena tiene en relación a otra, la misma característica y funcionamiento se dice que tiene reciprocidad. En la mayor parte de los sistemas de comunicación, se usa la misma antena para transmitir y para recibir, fenómeno que suele suceder en tiempos diferentes o de manera simultánea, cuando lo hace de manera simultánea se usa un dispositivo
EQUIPO Y MATERIAL:
· Cable alimentador coaxial
· Generador de radiofrecuencia
· Plano tierra
· Puente 22
· Varilla de media onda #18
· Varilla de una cuarta de onda #13
· Varilla de media onda con lámparas
· Varilla de una cuarta de onda con lámpara #4
Procedimiento preliminar
El puente deberá de ser usado para circular la varilla de media onda con lámparas
Procedimiento
· Conecte la varilla de media onda dentro del enchufe izquierdo como lo muestra la figura.
· Ajuste la antena para mínima potencia reflejada. Ajuste la potencia transmitida a aproximadamente 5W. Use el detector de radiación para demostrar radiación omnidireccional y polarización vertical.
· Reduzca la potencia a aproximadamente 2 W. Use el detector de voltaje y corriente para demostrar el máximo de corriente en el centro de la varilla y un máximo de voltaje en sus extremos. Observe que esto implica una impedancia alta en el punto de excitación.
· Apague y reemplace la varilla por la varilla de media onda con lámparas, como lo muestra en la figura que sigue. Cuando encienda incremente la potencia cuidadosamente para evitar quemar las lámparas.
· Observeque la distribución de corriente, que particularmente que la corriente al extremo más bajo no es completamente cero, ya que algo de la corriente es necesaria para poder generar energía radiada.
· Apague, y entonces repita el procedimiento usando la varilla de un cuarto de onda sin lamparas y con lámparas.
· Observe que la corriente es máxima y el voltaje es mínimo en el punto de excitación lo que implica que una impedancia baja en el punto de excitación. 
· Obteniniendo una distancia de radiacion de 48 cm de la barilla 
CONCLUSIONES
Martínez Bernal Fernando Axiel:
Como conclusión del estudio de los diagramas y de las impedancias de entrada es fácil entender que las antenas resonantes son los más ampliamente utilizados a nivel práctico, aunque presenten una menor directividad mediante el uso de propiedades técnicas de optimización de las raíces de los patrones de radiación pueden ser modificadas mediante agentes externos su interacción con el circuito, las distribuciones de excitación sin alterar el comportamiento de decaimiento a cero de la amplitud en los bordes de la antena y sus características de max y min de voltaje y corriente en cuestión a la posición y dirección que se mide respecto a la antena. 
Romero Bautista Rolando 
Podemos conbcluir que esta practica fue de vital importancia ya que la radiacion emitida por un elemento en forma singular tiende a tener una forma mas apreciable,distinguible o cuantificable siempre y cuando no se tenga alguna interrupcion dentro del medio que modifique el campo por el cual se distribuye la mism, en el caso mas de una donde la radiacion emitida es distribuida por mas de un elemento, las formas del campo suelen comportarse de forma en que pareciese suman sus caracteristicas, en esto tambien incluye de manera importante la distancia a la cual se les esta diriguiendo la una de la otra.
Magos Almazán Francisco de Jesús 
En esta práctica pudimos demostrar que una antena puede ser excitada por un voltaje entre ella y tierra, también pudimos demostrar que la impedancia de la antena no necesariamente es la misma que la de la resistencia de radiación y depende de la longitud de la antena.
Gutiérrez Galván Luis Gabriel
En esta práctica por medio de los procedimientos realizados en el laboratorio podemos concluir que la resistencia de radiación y la impedancia de la antena no necesita ser la misma para la emisión de información ya que la impedancia de la antena depende de la longitud de esta.
BIBLIOGRAFIA
http://www.radiocomunicaciones.net/radio/antenas-dipolo/ 
https://es.wikipedia.org/wiki/Monopolo_vertical 
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