Diapositiva 1

1
Ecuaciones
e
x
Monopolos y Dipolos
Trabajos
Bocinas
Microstrip
INTRODUCCIÓN
ranuras
Arrays
1
2
3
4
5
6
Reflectores Y lentes
DOCENTE JAVIER ALEJANDRO MELENDEZ B. Ing. De
Telecomunicaciones
Antenas de Banda Ancha
2
Designed to provide simple, easy-to-integrate,
and most importantly, cost-effective solutions
for last mile access, LAN bridging and
PCS/Cellular backhaul applications, the SONAbeam
product family offers network operators an ideal
solution to their connectivity problems and
bridges the last mile gap with unmatched
simplicity and performance. Whether you're
expanding a SONET/SDH, Gigabit Ethernet,
PCS/Cellular backhaul or Metro LAN network,
SONAbeam takes the complexity out of urban
broadband transport so you can realize the full
power of carrier-class optical wireless
communications - at a fraction of the cost of
radio frequency (RF) and fiber installations.
COOR. ESFERICAS
ACTUALIDAD
TRANS. FOURIER
The SONAbeam 1250-M is optimized for
high-availability links up to 5300 meters (3.3
miles) and supports standard protocols such as
Gigabit Ethernet.
LEYES DE MAXWELL
3
COORDENADAS ESFERICAS
COOR. ESFERICAS

• Un punto P(R1,?1,F1) en coordenadas esféricas se
  especifica como la intersección de las tres
• superficies siguientes
• Una superficie esférica con radio RR1
• Un cono con el vértice en el origen y con un
  Angulo mitad ? ?1
• Un semiplano con el eje Z como arista y que forma
  un Angulo F F1 con el plano xz.

TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
z
z
Siguiente
Menú
4
COOR. ESFERICAS
Rrp
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
x rp sin? cosf
y rp sin? sinf
z rp cos?
Z
Coordenadas cartesianas
Regla de la mano derecha
az
r R sin?
aR
aR x a? af a? x af aR af x aR a?
Coordenadas esféricas
af
P
R
a?
?
az
af
z R cos?
rp sin? sinf
rp sin? cosf
r
f
Y
x r cosf
y r sinf
ar
X
a?
ay
ax
Siguiente
Atrás
5
az
COOR. ESFERICAS
CAMBIO DE COORDENADAS (CART - ESFER)
aR
?
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
P
az
af
AaRAx axaR Ay ayaR Az azaR
a?
ax
ay
Aa?Ax axa? Ay aya? Az aza?
axa? cos ? cosf aya? cos ? sin f aza?
-sin ?
AafAx axaf Ay ayaf Az azaf
Producto Punto entre dos vectores AB AB cos
?AB
axaf -sin ? ayaf cos f azaf 0
EJEMPLO azar cos ? aza? cos (?p/2) - sin
? azaf 0
Siguiente
Atrás
Significa que el vector af se proyecta hacia el
frente. (Regla de la mano derecha)
6
COOR. ESFERICAS
MATRIZ DE CONVERSION CARTESIANAS
ESFERICAS
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
Ax Ay Az
AR A? Af
sin ? cos f sin ? sin f cos ? cos ?
cos f cos ? sin f - sin ? -sin ?
cos f 0

ESFERICAS - CARTESIANAS
CARTESIANAS - ESFERICAS
AR A? Af
Ax Ay Az
sin ? cos f cos ? cosf -sin? sin ? sin f
cos ? sin f cosf cos ?
-sin ? 0
Ax Ay Az
AR A? Af


M
ESFERICAS - CARTESIANAS
AR A? Af
Ax Ay Az

M-1
Siguiente
Atrás
7
TRANSFORMADA DE FOURIER
COOR. ESFERICAS
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
PROPIEDADES DE LA TRANSFORMADA DE FOURIER
1 -a/2 t a/2 0 con
otro valor
Cual es la TRF de
f(t)

• IDENTIDADES DE EULER

f(t)
1
Rpta
t
-a/2
a/2
Siguiente
Atrás
8
Cual es la TRF de la derivada de la función
escalón
COOR. ESFERICAS
f (t)
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
1
a/2
t
-a/2
?2pfa
Graficamos
F(?)
a
f(t)
1
t
f
-1/a
1/a
-a/2
a/2
0
9
COOR. ESFERICAS
EJERCICIO Calcular la TRF de la siguiente señal
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
F(t)
a
a
t
s
s/2
s/2
10
RESPUESTA
COOR. ESFERICAS
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
1
FT( )
1
2
F(?)
2
2a
0
1/a
-1/a
-1/2S
1/2S
11
COOR. ESFERICAS
EJERCICIO Calcular la TRF del cos ?0t
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FUENTE
t
TF(cos ?0t )?
12
RESPUESTA
COOR. ESFERICAS
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
f (?)
1
?
-f0
f0
13
COOR. ESFERICAS
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FRENTES DE ONDA
?
?x
??
?z
f
14
COOR. ESFERICAS
f(z)
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
d
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
F(?) Diagrama Polar
z
-d/2
d/2
F(?)
a
?ltltlt
Sin ? ?
Sin ?
- ?/d
?/d
0
15
q carga ? densidad de carga
COOR. ESFERICAS
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
E ? qlibre, ?lib, qligadas ?ligada
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
CORRIENTES Mic
Atenuación de la onda
B ? i macroscòpicas, imicroscópicas
Enlaces covalentes
.P
e- libres
B
i microscopica
16
ECUACIONES DE MAXWELL
COOR. ESFERICAS

• LEY DE GAUSS
• Establece que el flujo eléctrico total a través
  de cualquier superficie cerrada es igual a la
• carga neta dentro de esa superficie dividida por
  e0.
• Relaciona el campo E con la distribución de carga
  , donde las líneas de campo eléctrico se originan
  como se muestra en la figura

TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
CORRIENTES Mic
Ke 8.9875 x 109 N (m/c)2
Por COULOMB sabemos que la magnitud del campo en
cualquier punto sobre la superficie de una
esfera es Ekeq/r2
q carga puntual E normal a S Econstante en
todos los Puntos sobre la superficie dAsección
de área local
17
ECUACIONES DE MAXWELL
COOR. ESFERICAS
LEY DE GAUSS El flujo magnético neto a través de
una superficie cerrada es cero. Esto nos dice que
el numero de líneas B que entran son las mismas
que las que salen. Esto implica que las líneas de
campo B no pueden empezar o terminar en cualquier
punto. (No existen monopolos magnéticos)
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
CORRIENTES Mic
N
S
18
ECUACIONES DE MAXWELL
COOR. ESFERICAS
LEY DE INDUCCION DE FARADAY Describe la relación
entre un campo E y flujo magnético
variable. Establece que la integral de línea del
campo E alrededor de cualquier trayectoria
cerrada es igual a la tasa de cambio del flujo
magnético a través de cualquier área de la
superficie delimitada por esta trayectoria.
Una consecuencia de la ley de faraday es la
corriente inducida en un lazo conductor situado
en un campo que cambia en el tiempo.
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
CORRIENTES Mic
19
ECUACIONES DE MAXWELL
COOR. ESFERICAS
LEY DE AMPERE Describe la relación entre campos B
y E y corrientes eléctricas Es la integral de
línea del campo magnético alrededor de cualquier
trayectoria cerrada, esta determinada por la suma
de la corriente de conducción neta a través de
esa trayectoria y por la tasa de cambio del flujo
eléctrico a través de cualquier superficie
delimitada por esa trayectoria
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
CORRIENTES Mic
20
COOR. ESFERICAS
HERTZ Genero y detecto las ondas Electromagnética
s.
TRANS. FOURIER
LEYES DE MAXWELL
FRENTES DE ONDA
DIAGRAMA POLAR
CORRIENTES Mic
ONDAS ELECTROMAGNETICAS PLANAS
Resolviendo las ecuaciones 3 y 4 de Maxwell
L
Y
E y B en cualquier punto solo depende de x y t
E
C
B
Z
X
Onda polarizada linealmente
21
Trabajo (primer corte)
COOR. ESFERICAS
TRANS. FOURIER
Por medio de vectores explicar los resultados de
los productos puntos a continuación
LEYES DE MAXWELL
22
Las Antenas son las partes de los sistemas de
telecomunicación específicamente diseñadas para
radiar o recibir ondas electromagnéticas. También
se pueden definir como los dispositivos que
adaptan las ondas guiadas, que se transmiten por
conductores o guías, a las ondas que se propagan
en el espacio libre. Los sistemas de
Comunicaciones utilizan antenas para
realizar enlaces punto a punto, difundir señales
de televisión o radio, o bien transmitir o
recibir señales en equipos portátiles. La IEEE
(std 145 - 1983) define la antena como El medio
para radiar o recibir ondas.
23
TRIODO
El tríodo es básicamente, un tubo de cristal al
vacío conteniendo un cátodo C, un ánodo A y una
rejilla de control G. La batería A calienta el
filamento que hay en el cátodo, os electrones
entonces se mueven libremente.La batería B
mantiene una diferencia de potencial entre el
cátodo y el ánodo y suministra la energía que los
electrones ganan al fluir desde el cátodo hacia
el ánodo. Este flujo se controla aplicando
tensión negativa a la rejilla desde la batería C.
Cuanto mayor tensión negativa tenga la rejilla,
menos electrones fluirán de cátodo a ánodo.Los
cambios en la tensión de la rejilla provenientes
de una señal de radio o de sonido (fuente S)
producirá variaciones en el flujo de corriente de
cátodo a ánodo y por tanto en el resto del
circuito. Si entre la placa y el cátodo se
intercala un tercer electrodo llamado rejilla
tendremos un Tríodo. Según la tensión que se
aplique a la rejilla se obtienen variaciones de
intensidad que pueden hacer que el tríodo ejerza
una acción amplificadora, o se le haga mantener
las oscilaciones en un circuito oscilante.
Las teoría de las antenas surge a partir de los
desarrollos matemáticos de James C. Maxwell, en
1854, corroborados por los experimentos de
Heinrich R. Hertz, en 1887, y los primeros
sistemas de radiocomunicaciones de Guglielmo
Marconi en 1897. La primera comunicación
transoceánica tuvo lugar en 1901, desde
Cornualles a Terranova. En 1907 ya existían
servicios comerciales de comunicaciones. Desde la
invención de Marconi, hasta los años 40, la
tecnología de las antenas se centró en elementos
radiantes de hilo, a frecuencias hasta UHF.
Inicialmente se utilizaban frecuencias de
transmisión entre 50 y 100 kHz, por lo que las
antenas eran pequeñas comparadas con la longitud
de onda. Tras el descubrimiento del tríodo por De
Forest, se puedo empezar a trabajar a frecuencias
entre 100 kHz y algunos MHz, con tamaños de
antenas comparables a la longitud de onda. A
partir de la Segunda Guerra Mundial se
desarrollaron nuevos elementos radiantes (como
guiaondas, bocinas, reflectores, etc). Una
contribución muy importante fue el desarrollo de
los generadores de microondas (como el magnetrón
y el klystron) a frecuencias superiores a 1
GHz. En las décadas de 1960 a 1980 los avances en
arquitectura y tecnología de computadores
tuvieron un gran impacto en el desarrollo de la
moderna teoría de antenas. Los métodos numéricos
se desarrollaron a partir de 1960 y permitieron
el análisis de estructuras inabordables por
métodos analíticos. Se desarrollaron métodos
asintóticos de baja frecuencia (método de los
momentos, diferencias finitas) y de alta
frecuencia (teoría geométrica de la difracción
GTD, teoría física de la difracción PTD). En el
pasado las antenas eran una parte secundaria en
el diseño de un sistema, en la actualidad juegan
un papel crítico. Asimismo en la primera mitad
del siglo XX se utilizaban métodos de prueba y
error, mientras que en la actualidad se consigue
pasar del diseño teórico al prototipo final sin
necesidad de pruebas intermedias.
24
Las ondas electromagnéticas se caracterizan por
su frecuencia y longitud de onda. El conjunto de
todas las frecuencias se denomina espectro.
25
Las ondas se clasifican por bandas. Las
denominaciones de las bandas de frecuencia se
pueden realizar por décadas, como por ejemplo MF,
HF, VHF, UHF.
En Televisión y FM se utilizan otras
denominaciones como Banda I, Banda II, Banda III,
IV y V
A frecuencias de microondas se utilizan otras
denominaciones, como bandas L,C,S,X, que
provienen de los primeros tiempos del radar.
26
A frecuencias superiores nos encontramos con la
parte del espectro electromagnético
correspondientes al infrarrojo, visible
y ultravioleta. A frecuencias superiores tenemos
los rayos X y los rayos Gamma, de energía mayor y
longitudes de onda más reducidas.