1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIOANAL EXPERIMENTAL
POLIÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA
LABORATORIO ANTENAS 1
GRUPO № 2
ANTENA VIVALDI
Integrantes:
Alejandro Casadiego
Albert Ruh
Brenda Romero
Profesor:
Ing. Dino Di Rosa
2. Definición de Antena Vivaldi
La antena Vivaldi fue desarrollada
por Gibson en 1.979 como un elemento
de antena plana con el cual podía
producir un haz en la salida simétrico,
con una ganancia apreciable y con
lóbulos laterales pequeños.
3. En Qué Consiste la Antena
Esta antena consiste en un metal con una ranura que
varía gradualmente de forma exponencial dispuesto
normalmente sobre un sustrato dieléctrico.
Como consecuencia de esta variación en la anchura a
lo largo de la antena determinara su operación. El hecho
de utilizar este tipo de apertura asegura que la antena sea
independiente de la frecuencia y lo que ocurre es que sólo
una parte de la exponencial es eficientemente radiante
para una longitud de onda dada.
4. Parámetros para su
Construcción
La condición necesaria en el proceso de diseño es que
parámetros cómo longitud, el grosor del sustrato, y la constante
dieléctrica del sustrato estén bien calculados, el reto será
encontrar una técnica de alimentación adecuada para la Vivaldi.
La dificultad vendrá dada porque al utilizar un sustrato con
una constante dieléctrica pequeña, obtendremos una
impedancia alta en la slotline, la cual habrá que adaptar
mediante una transición en la alimentación.
Y además, el valor adecuado para el grosor del sustrato
también es un punto crítico, Los lóbulos laterales incrementan
su magnitud en sustratos más gruesos, mientras que el lóbulo
principal se ensancha con sustratos más finos.
5. Fórmulas para la Construcción de la
Antena.
Los cálculos para la construcción de la entena
Vivaldi se hicieron a partir de determinar una
frecuencia de operación. Esta frecuencia determinar
las dimensiones de la antena mediante la siguiente
formulas: f= 3GHz
6. La Longitud λg expresa la longitud de la
curva exponencial de la antena que sería L =
10cm.
La Apertura de la Vivaldi viene expresada por la
λ/2, a partir de la longitud de onda sacado en el
cálculo anterior la apertura de la antena será:
7. La Directividad de la Antena viene dada por la
siguiente formula:
D= 10 db
Apertura exponencial
8. Donde R es tasa de apertura del perfil
exponencial
9. Funcionamiento
La antena Vivaldi es un tipo de una antena de onda de la "De
tipo superficial". Las ondas viajan por el trazado curvo del
cono a lo largo de la antena. En la región donde la
separación entre los conductores es pequeña en
comparación con el espacio libre de longitud de onda, las
ondas están estrechamente vinculadas y que el aumento
de la separación, vínculo se hace cada vez más débil y
las olas se hacen radiadas por la antena.
(Esto ocurre cuando la separación se convierte en el borde superior a la
mitad- longitud de onda (λ/ 2). )
La radiación con sustratos de alta contante dieléctrica es muy
baja y por lo tanto para aplicaciones de antenas se siguiere
utilizar los materiales de baja constante dieléctrica.
10. Características Básicas
1. Forma parte de la familia de las End- Fire
antennas.
2. Cuando la separación entre las placas es
pequeña, comparada a la longitud de
onda del espacio libre las ondas están
concentradas.
3. Tiene gran ancho de Banda.
4. Presenta alta directividad.
5. Es capaz de producir patrones simétricos
de radiación.
11. Ancho de Banda
A diferentes frecuencias, diferentes
partes de la antena irradía, mientras que la
parte radiante es constante en la longitud
de onda.
Así, la antena tiene un ancho de banda
teóricamente infinito de operación y por lo
tanto se puede llamar independiente de la
frecuencia.
Como la longitud de onda variable, la
radiación se produce a partir de una
sección diferente que se amplían o
reducen en proporción a la longitud.
12. Como se observa en figura se puede observar
que la antena es Vivaldi dividido en dos áreas:
WE= Ancho de apertura de entrada
WA= Ancho de la ranura del área de operación de
salida
WO= Ancho de apertura de salida
W= Ancho de la ranura
13. El área de propagación definido por WE < W <
WA
Una región que irradia definido por WA < W < WO
En teoría, es capaz de tener un ancho de
banda que operan en una frecuencia rango de
2GHz a 90 GHz, mientras que prácticamente el
ancho de banda de operación está limitada por
la transición de la línea de transmisión de
alimentación a la línea de la ranura de la antena
y por las dimensiones de la antena.
