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e) ¿Cómo se encuentra la potencia de radiación total de una antena?

Una manera de poder encontrar la potencia de radiación total de una antena es integrando el patrón de intensidad de radiación sobre todo el barrido de los ángulos sólidos en una esfera de radio(r) en cierta dirección localizada en los puntos (r,θ,Φ).

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a) ¿Qué es el principio del campo equivalente y en qué consiste?

Es un principio por el cual se reemplazan fuentes reales, como una antena y un transmisor, por fuentes equivalentes.

Se dice que las fuentes son equivalentes dentro de una región porque producen los mismos campos dentro de esa región.

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b) ¿Qué suposiciones son hechas para definir las distribuciones del campo eléctrico y magnético de la apertura?

1) La radiación es sólo desde la apertura y todos los campos fuera de la apertura son debido a la radiación desde la apertura y no debido a cualquier otras fuentes.

2)  Los campos son representados en forma compleja. El uso de las formas complejas simplifica los análisis.

3)  Los campos de apertura son ecos de una onda plana.
Esta suposición significa que no hay campos eléctrico y magnético en la dirección Z.

4)  Los puntos (r, θ, ø) de interés, todos yacen en el campo lejano.
Esta suposición significa que las ondas esféricas en puntos del campo lejano pueden ser aproximadamente como ondas planas.

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c) ¿Qué otra suposición es hecha para definir los campos irradiados en el punto (r, θ, Φ) y como son representados matemáticamente?
Esta otra suposición es que todos los puntos (r, θ, Φ) se encuentran en el campo lejano, esto significa que las ondas esféricas en los puntos del campo lejano se pueden aproximar como ondas planas, entonces la onda que llega al punto (r, θ, Φ) tendrá un campo eléctrico compuesto solo por los componentes Eθ y EΦ y no tendrá componente en la dirección radial.

Por lo que el vector del campo eléctrico en el punto (r, θ, Φ) en el campo lejano será:

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d.1) ¿Qué es el patrón de intensidad de radiación?
El patrón de intensidad de radiación está denotado por P(θ, Φ) la cual es una función que describe cuanta intensidad del flujo de potencia está en una dirección dada desde la antena. Otra forma de definirlo es como la representación espacial de la energía que es radiada por una antena, esta representación se hace específicamente en el campo lejano. El patrón de intensidad de radiación se puede escribir como:

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¿Qué relación hay entre Patrón de intensidad de radiación y el vector de función de iluminación de apertura?

La relación que existe entre ambos es que el patrón de intensidad de radiación es proporcional al cuadrado de la transformada inversa de Fourier del vector de función de iluminación de apertura, todo esto se cumple para cualquier antena de apertura.

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d.2) ¿cómo se relaciona el patrón de intensidad de radiación con el vector del espectro angular?
El vector del espectro angular es una representación más simple y clara con el que podemos definir P(θ, Φ), por lo que el vector del espectro angular es denotado por
Fa(θ, ø).

En donde P(θ, Φ) es proporcional al cuadrado de la magnitud del vector del espectro angular y este resultado es verdadero para cualquier antena de apertura.

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A manera de poder profundizar mas nuestros conocimientos en lo que respecta a antenas de apertura y un análisis de como es que se da la radiación en una antena, mostramos el siguiente video

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Universitat Politècnica de València - UPV