Análisis y simulación de diversos tipos de aberturas aplicación a antenas Horn y parabólica

Abstract

Se presenta los diversos métodos de análisis de aberturas y se hace una comparación entre ellos. En base a este análisis se escoge el teorema de Smythe para las evaluaciones posteriores. Se formulan unos programas de computadora para el cálculo de la radiación de una abertura con una sola componente de campo. Ellos permiten definir cuantitativamente los límites entre las diferentes zonas de radiación y determinar la cantidad de muestreos que son necesarios para obtener los patrones de radiación con una aproximación dada. Se determina que alrededor de 20 muestreos por X2 son necesarios para el cálculo de dichos patrones con un error máximo de 10%. Además, se explica la razón por la cual el agregar un término adicional al desarrollo de Fresnel no trae mejora en la precisión de los cálculos a corta distancia. Luego se generalizan los programas formulados para poder considerar campos completamente generales en aberturas. Esto es aplicado a un modelo sofisticado de iluminación de abertura de una guía de onda obteniéndose resultados que muestran poca divergencia con aquellos que provienen de modelos mucho más simples. Los programas se aplican al cálculo de radiación de horns obteniéndose buena concordancia con respecto a mediciones experimentales. De este modo se comprueba la eficiencia de la fórmula de Smythe la cual requiere sólo el valor de E tangencial en la abertura y no los valores de E y H como la teoría convencional. Finalmente se formula un programa general de análisis de antenas parabólicas el cual es capaz de considerar el efecto de bloqueo de abertura y desplazamiento de la abertura del alimentador con respecto al foco. Se comprueba que dicho programa predice adecuadamente los parámetros de ancho de haz, ganancia y respuesta en frecuencia de la antena.