Radiación y propagación. Examen final. Ondas esféricas y antenas

Radiación y propagación. Examen final. Ondas esféricas y antenas.Parte
teórica. 0.5 p. cada una
Alumno:__________________________________________________________________
1. Para recepción de radio en onda media (1 MHz), diga qué afirmaciones son ciertas:
a) En propagación por onda ionosférica, la atenuación en la capa D es más alta durante el día
que durante la noche.
b) A 1500 km se pueden recibir emisoras durante la noche debido a la propagación por
reflexión ionosférica.
c) A 1500 km se pueden recibir emisoras durante la noche debido a la propagación por onda
de superficie.
d) Ninguna de las anteriores es correcta.
2. Si se diseña un array con una excitación que reduce el nivel de lóbulos secundarios respecto
al caso de iluminación uniforme (simétrica y decreciente), ¿qué ocurre con la directividad y
la anchura de haz entre puntos de potencia mitad del lóbulo principal?
El usar excitación simétrica y decreciente reduce el nivel de lóbulos secundarios y aumenta el ancho
del lóbulo principal y por tanto la directividad es menor.
3. Cuales son las ventajas e inconvenientes de los radioenlaces de transhorizonte frente a los de
visión directa.
Ventajas: Menor número de estaciones intermedias por tanto menor mantenimiento. Pueden
efectuarse enlaces sobre mar, desiertos, otro país etc..
Inconvenientes: Necesarias grandes antenas, grandes potencias y menor ancho de banda transmitido
4.
Considere la antena vertical del vehículo. ¿A cuál de estas frecuencias funcionará mejor?
0.12 m
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
300 MHz
312 MHz
575 MHz
600 MHz
625 MHz
1200 MHz
1250 MHz
La antena es un monopolo o sea λ/4 (aplicando el teorema de las imágenes) pero recordad que la
antena resonante es ligeramente inferior; 0,48λ aproximadamente para λ/2, es decir 0,24 para λ/4,
c
por tanto: l debe ser λ /4, es decir f = ⋅0,96→ f =600 MHz
4l
En todas las demás frecuencias la antena no es resonante.
5. Una antena transmisora radia polarización elíptica a izquierdas de relación axial de 10 y eje
mayor según el eje x. ¿Qué polarización debería tener la antena receptora para recibir la
máxima potencia: circular a izquierdas, circular a derechas, lineal sobre x o lineal sobre y?
Razonar el porqué
La polarización mejor de la antena receptora es lineal según el eje x ya que la relación axial es muy
grande, una elipse muy alargada según el eje x, es decir, es casi lineal.
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Podemos calcularlo también con la fórmula de las pérdidas por polarización: vector de polarización
de la transmisora: 1/√101(10x+jy)
*2
PLF=∣ρ̂w⋅ρ̂a ∣
Polarización receptora
Circular izquierdas: 1/√2(x+jy)
|1/√2/√101(10+1)|²=0,6
Circular derechas: 1/√2(x-jy)
|1/√2/√101(10-1)|²=0,4
Lineal eje x: x+0y
|1/√101*10|²=0.99
Lineal eje y: 0x+y
|1/√101*1|²=0.001
6. Para recibir una transmisión de 300 kHz ¿Cual de las siguientes antenas es la mejor y
porqué?
1m
1m
1m
Todas las antenas anteriores son lazos (o cuadros, o espiras, como queráis llamarle) muy pequeños,
λ=1 km, la impedancia de entrada es por tanto muy pequeña en todos los casos, y la impedancia es
proporcional al área por tanto tendrá mayor impedancia la de mayor área que es la cuadrada.
2π 2
A 2
A 2
R R=20( k 2 A)2=20 2 A =320 π4 2 ≈31171 2
λ
λ
λ
(
)
( )
( )
7. ¿Qué alcance se puede conseguir por propagación ionosférica a 200 MHz? Explique su
respuesta.
A 200 MHz NO hay propagación ionosférica, La MUF lo normal es que llegue a 30 MHz,
en verano y con alta actividad solar puede llegar a 50 MHz. A 200 MHz, nunca.
8. Dado que el diagrama de radiación de una antena en transmisión es igual que en recepción,
si los lóbulos principales están alineados ¿la comunicación se realiza adecuadamente?
No, hay que tener en cuenta otros factores como la polarización, ejemplo ponemos dos dipolos
perfectamente alineados sus diagramas pero uno de ellos girado 90⁰ y no llega la señal. Pérdidas de
polarización infinita.
9. La precipitación anual en S. Sebastián es de 1738 mm, mientras que en Murcia es de 301
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mm. ¿Donde tendré mas probabilidad de que se corte un enlace a 36 GHz?
En Murcia, obviamente en S. Sebastián llueve mas a lo largo del año pero lo que afecta y puede
cortar los enlaces es el agua instantánea que cae y las probabilidades de tormenta son mucho
mayores en Murcia.
10. Explique si es posible que una antena tenga una ganancia directiva mayor de uno en todas
las direcciones.
No es posible, una antena refuerza la radiación en una dirección (o direcciones) a costa de reducirla
en otras, la ganancia es puramente pasiva, de ser así no se cumpliría el principio de conservación de
la energía.