Complementos de Sistemas de Telecomunicación. Bloque IV, antenas. TEMA 3 (Aperturas): 3.1. Considere un radioenlace de corta distancia. Las antenas son dos bocinas sectoriales plano H dispuestas como las de la figura, y con eficiencia de apertura igual a 0.75 y t=0.2, funcionando a 10 GHz. A) Calcule la directividad de las bocinas, B) Calcule las pérdidas del radioenlace considerando espacio libre si la separación entre antenas es de 200 metros. C) Calcule la reducción de directividad en una de las antenas si ésta se gira 30º en plano H. 3.2. A partir de los diagramas universales de bocinas cónicas lisas: A) Diseñe a 10 GHz una bocina de bajo error de fase (s=0.1) para conseguir en el plano E una anchura de haz a 10 dB de 40°. B) ¿Cuál es la anchura del haz a -10 dB en el plano H? C) Estime su directividad a partir de los diagramas y obtenida ésta, su eficiencia de apertura. 3.3. Considere la bocina cónica corrugada de la figura funcionando a 10 GHz. A partir del diagrama de radiación estime la directividad (dBi) de la bocina. Estime la potencia radiada (en W) para que genere en la dirección de su eje (z) a una distancia de 1 km una densidad de potencia de 0.1 mW/m2. ¿Cuánto valdría la intensidad de campo eléctrico (valor de pico) a la misma distancia para un ángulo de 20° medidos desde el eje de la bocina? 3.4. Un reflector parabólico simple centrado, de 1 metro de diámetro posee una ganancia de 38.2 dBi a 10 GHz, cuando se ilumina con una bocina de 10 dBi de ganancia. A) calcule la eficiencia de iluminación. Si se cambia la bocina de alimentación por otra de 16 dBi tal que la eficiencia se reduce en un factor 1.4, ¿qué ganancia total aproximada se conseguirá? 3.5. Se quiere diseñar un reflector parabólico simple alimentado con una bocina cónica corrugada para un radioenlace de 30 GHz. A) Estime el diámetro del reflector para conseguir una ganancia de antena de 35 dBi (considere una eficiencia de iluminación de -1.5dB). B) Si el diseño se realiza con una F/D igual a 1, calcule el angulo de visión desde el centro de la bocina al borde del reflector (θ0). C) Estime el radio de la apertura y longitud de la zona abocinada para poder iluminar el reflector bajo la condición de máxima ganancia (-10 dB de iluminación en los bordes del reflector), si la bocina se diseña con un error de fase de 72º y una guia cilíndrica de entrada de 7 mm de diámetro. 3.6. Se pretende diseñar un reflector de tipo offset de 40 dBi de ganancia para recibir señales de un satélite geostacionario, a 36000 km de la Tierra, en banda ka (30 GHz]. A) Estime el diámetro de la apertura del reflector para iluminación óptima (η=0.7). B) Se dispone de un molde de paraboloide de 40 cm de distancia focal. Calcule el angulo de vision (ψs) del casquete del reflector offset desde el foco, medido respecto al eje del alimentador de iluminacion. Considere un “clearance” o despejamiento para evitar el bloqueo de 10 cm. C) Diseñe una bocina cónica corrugada (diámetro y longitud) con un error de fase de 360º para iluminar el borde del reflector con un nivel de -14 dB (considere despreciable el efecto de la diferencia de caminos)