El dipolo comparable
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Este documento describe cómo varía el comportamiento de un dipolo eléctrico a medida que su longitud se hace comparable con la longitud de onda. Examina en detalle el dipolo de longitud λ/2, que presenta una distribución de corriente sinusoidal máxima en el centro y nula en los extremos, resultando en una polarización lineal y un diagrama de radiación similar al de un dipolo elemental corto. También analiza dipolos de otras longitudes eléctricas y cómo sus distribuciones de corriente y diagramas de radiación cambian con la
El dipolo comparable
- 1. El dipolo comparable con la longitud de onda Fawssy E. Obregón Johann Quiñones Diaz
- 2. OBJETIVO • El dipolo comparable con la longitud de onda presenta una distribución de corriente sinusoidal con más o menos periodos dependiendo de su longitud eléctrica. El objetivo es entender cómo radia cada distribución de corriente y ver que existe una analogía con el proceso de transformación de Fourier.
- 3. CONTENIDOS • Se estudia qué sucede si el dipolo es comparable con la longitud de onda, en particular el dipolo /2, puesto que es el primer modo resonante de la antena de hilo. • Se analiza cómo varía el comportamiento de la antena para otras longitudes. • Se estudia el efecto que los materiales tienen sobre el comportamiento radioeléctrico.
- 4. Dipolo λ/2 • Se ha descrito en la sección 3-2 el dipolo eléctricamente corto. El procedimiento para calcular los campos radiados para antenas comparables con λ y en particular para dipolo λ /2 es el mismo. • Entonces, la integral utilizada para calcular el vector de radiación N es más complicada
- 5. • Para una línea de transmisión de longitud /2, la distribución de corrientes presenta un nulo en los extremos y un máximo en el centro. • Para un dipolo de longitud L alineado con el eje Z:
- 7. • A partir de la ecuación anterior se puede calcular el campo radiado(ecuaciones (134) a (136)), diagrama, polarización y resistencia de radiación (ecuaciones (14) y (15)).
- 9. • Para el dipolo λ /2 es interesante destacar que: • Tiene polarización lineal y orientada con el eje de la antena igual que sucedía para el dipolo elemental. • La directividad es D=1.64, muy similar al D=1.5 del dipolo elemental.
- 11. Dipolo de otras longitudes • En esta sección presentamos las principales características radioeléctricas de un dipolo operando en otras frecuencias. • La Fig. 97 muestra la distribución de corrientes para dipolos de diferente longitud eléctrica a partir de un modelo línea de transmisión, es decir, se considera que la distribución de corrientes en el dipolo es la misma que existe en una línea de transmisión terminada en circuito abierto y que presenta la misma longitud que el dipolo.
- 13. • A partir de la integración de la corriente a lo largo del cable, puede calcularse el diagrama de radiación, como se muestran en la fig 98
- 14. Puede concluirse de los dipolos comparables con λ que: a) Todos los diagramas de radiación tienen un nulo en la dirección axial b) El diagrama es omnidireccional siendo el eje de simetría, el eje en el que se encuentra la antena c) La polarización es lineal d) La longitud que maximiza la directividad es 5λ/4 e) No se puede hablar de antena multifrecuencia ya que aunque podamos tener varias frecuencias bien adaptadas, los diagramas para cada una de ellas son diferentes
- 15. • A medida que aumenta la longitud eléctrica de la antena, aumenta por lo general el número de lóbulos en el diagrama de radiación. Diagramas con tantos lóbulos dejan de ser interesantes para la mayoría de aplicaciones.
- 17. • Es interesante analizar cómo es la impedancia de entrada de un dipolo en función de la frecuencia, es decir, para dipolos de diferentes longitudes eléctricas (Fig. 100).
- 18. Biblografia • Teoría de antenas, Guía de estudio- JaumeAnguera y Antonio Pérez, Universitat Ramon Lull, 2008.
Notas del editor
- #9: En la Fig. 95 se observa cómo la distribución de corrientes por el dipolo λ/2 tiene un nulo en los extremos y máximo en el centro. A partir de las corrientes, se calcula el vector de radiación N, el potencial vector A y los campos radiados de igual forma que se ha realizado para el caso del dipolo elemental. Para el dipolo λ/2 es interesante destacar que: