Sistema de adquisición de datos para la medición de parámetros radioeléctricos en antenas lineales en la banda de TV de VHF y UHF

System of acquisition of information for measurement of radioelectric parameters in linear antennas in the band of VHF and UHFs television

Este proyecto desarrolla un sistema de adquisición y procesamiento de datos para la medición y ajuste de parámetros radioeléctricos antenas lineales en las bandas de VHF y UHF. Como señal de prueba se utilizan algunas de las señales de televisión que se encuentran en el espectro radioeléctrico, provenientes de los transmisores que radian señales de canales nacionales.

El receptor implementado incluye un sintonizador comercial de televisión que toma como muestra la señal portadora de video. Esta señal es amplificada, filtrada, almacenada y acondicionada, para ser leída por el puerto serial de un computador personal y procesada empleando un programa en Visual Basic, con una interfaz gráfica que permite una interacción amigable con el usuario. Desde acá se interactúa con un microcontrolador que controla el mecanismo de posicionamiento de la antena receptora por medio de una estructura electromecánica, que le permite ejecutar movimientos en dos grados de libertad: en azimut y en elevación. Con esto se logra un sistema capaz de determinar automáticamente el apuntamiento  óptimo de la antena de acuerdo al máximo nivel de recepción de señal. Asimismo, se determinan parámetros propios de la antena tales como: el patrón de radiación (tanto en el plano horizontal como vertical), la ganancia directiva de la antena, la ganancia en cada uno de los puntos que conforman el plano principal, y otros parámetros de interés para el análisis de las características reales de antenas lineales.

1 INTRODUCCIÓN

Las antenas son elementos imprescindibles en un sistema de radiocomunicaciones, ya que con su actuación como transductores de energía eléctrica en electromagnética y viceversa, son las interfaces entre los subsistemas transmisor y receptor, utilizando el espacio libre como medio de transmisión.

Caracterizar una antena consiste en determinar sus parámetros radioeléctricos simulando las condiciones de la aplicación en donde esta funcionará, para verificar su eficiencia y su aporte como elemento constitutivo dentro de un radio enlace. Una de las principales características de una antena es su patrón de radiación, ya que permite visualizar como ésta emite o recibe las ondas electromagnéticas en diferentes direcciones [1].

Los parámetros radioeléctricos de una antena lineal, incluyendo el patrón de radiación, pueden predecirse a partir de modelos teóricos y de técnicas de diseño o de análisis ya establecidas, incluso en programas de simulación. Sin embargo, dichas técnicas están sujetas a aproximaciones que limitan su aplicabilidad en determinados casos.  Así mismo, cuando se hace un análisis teórico es difícil tener en cuenta los errores en la fabricación de las antenas, o determinar cómo pueden interferir el mástil, la estructura que soporta la antena, u otros elementos externos a ella.