Antena de corbata: funcionament, patró de radiació i les seves aplicacions

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Els sistemes de banda ampla són la millor solució en diverses aplicacions electromagnètiques com ara radars d'alta resolució multiestàndard, detectors de senyal i comunicacions. Per als sistemes de banda ampla, s'ha identificat una antena de corbata com la millor solució per als sistemes per la seva impedància d'entrada de banda ampla i la seva forma plana senzilla. També es considera un sistema d'antena d'alt guany de banda ampla una vegada que s'associen amb magnètics artificials conductors . Actualment, aquests antenes s'utilitzen en matrius de banda ampla i orientables per feix. Però, la geometria de la corbata s'ha de triar amb precaució si s'ha de mantenir un guany necessari en una direcció determinada en tot un rang de freqüències d'interès. Tot i que, aquesta selecció sovint és problemàtica, ja que diversos tipus de corbates solen utilitzar diferents paràmetres com la longitud dels radiadors, la impedància de referència, l'angle de flare, les configuracions de mesura i els materials. Així doncs, aquest article tracta una visió general d'a Antena de corbata - Treballar amb aplicacions.


Què és una antena de corbata?

Una antena que està disposada en una configuració de corbata amb dues peces de filferro rígid triangular o dues plaques metàl·liques planes triangulars a través d'un punt d'alimentació a l'espai entre els vèrtexs dels triangles es coneix com a antena de corbata. Aquest és un tipus comú d'antena amb un disseny bicònic bidimensional. Aquestes antenes s'utilitzen freqüentment per a la recepció de televisió UHF de curt abast i també per a aplicacions GPR perquè tenen un conjunt d'actuacions d'antena estrictes com ara rendiment de banda ultraampla, baixa freqüència d'operació, menys trucada, planificació, lleugeres i compactes.



  Antena de corbata
Antena de corbata

Hi ha diferents tipus d'antenes de corbata de llacet, com ara ranura per corbata de llacet, estampat de banda ampla, pegat de corbata amb ranura, microcinta de corbata alimentada, ranura per corbata corba alimentada CPW i triangular de doble cara.

Com funciona una antena de corbata?

L'antena de corbata funciona utilitzant elements triangulars en lloc de barres rectes com els elements de l'antena. En aquesta antena, els elements triangulars estan units a l'exterior per dos costats per fer un llaç. Aquests dos elements d'antena es toquen gairebé al centre. De vegades, aquesta antena es coneix com a antena de papallona perquè sembla una papallona. Els elements de la corbata contenen una barra metàl·lica que bloqueja l'antena, llavors es coneix com a antena de bigotis de gat. Aquest tipus d'antena pot semblar antenes de registre periòdiques, encara que no es consideren antenes LP.



El rang de freqüència de l'antena de llaç depèn principalment del tipus de corbata de llaç triangular o arrodonida. La freqüència de la corbata triangular oscil·la entre 2,4 i 6,0 GHz, mentre que la freqüència de la corbata arrodonida oscil·la entre 2,4 i 6,5 GHz. L'antena de corbata s'utilitza en les gammes HFR i UFR. Els elements metàl·lics d'aquesta antena són elements ressonants que creen un camp elèctric entre ells. Quan una ona electromagnètica travessa un camp elèctric i es genera un corrent que es pot alimentar a un receptor de ràdio o transmetre des d'un transmissor de ràdio.

Quan un receptor de ràdio rep el corrent, s'amplifica i es processa per comprendre la informació codificada en les ones electromagnètiques. Mentre que en un transmissor passa a l'inrevés quan un transmissor de ràdio genera un senyal elèctric que s'alimenta a l'antena de corbata. El senyal elèctric excita el camp elèctric entre els braços metàl·lics que emeten les ones electromagnètiques a l'aire.

  PCBWay

Calculadora d'antena de corbata

Les fórmules següents s'utilitzen per calcular les sortides si coneixem la freqüència com la longitud d'ona, l'amplada de banda, l'amplada, la distància i l'alçada.

  Càlcul de l'antena de corbata
Càlcul de l'antena de corbata

Sabem que ‘λ’ = c/f

On 'λ' és la longitud d'ona.

'c' és la velocitat de propagació a l'aire.

'f' és la freqüència portadora dins de MHz.

Longitud d'ona

La freqüència de funcionament és de 2400 MHz. És la freqüència de l'ona electromagnètica transmesa i rebuda per l'antena.

La longitud d'ona es calcula com λ' = c/f.

Sabem que 'c' = 3×10^8m/s que és la velocitat de la llum.

Substituïu aquests valors a l'equació de longitud d'ona anterior.

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

Ample de banda

Per calcular l'amplada de banda, la fórmula B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.

Amplada

Per calcular l'amplada, la fórmula és w = 0,375 x λ x 1000 mm

A = 0,375 x 125 x 1000 mm => 46,875 mm.

Distància

Per calcular la distància, tenim una fórmula com D = 0,02066 x λ.

D = 0,02066 x 125 => 2,5825 mm.

Alçada

Per calcular l'alçada, tenim una fórmula com H= 0,25 x λ.

H= 0,25 x 125 => 31,25 mm.

Patró de radiació de l'antena de corbata

En el disseny de l'antena, el patró de radiació és la dependència angular de la força de les ones de ràdio de l'antena. Per tant, és la desviació de la potència radiada a través d'una antena com a funció de direcció lluny de l'antena. El patró de radiació de l'antena mostrarà la distribució d'energia radiada per l'antena a l'espai.

El terme radiació s'utilitza per indicar l'emissió o resposta d'ona a l'antena per especificar la seva força. Es pot representar gràficament com una funció de posició angular i distància radial des de l'antena. Per tant, aquestes són representacions esquemàtiques de la distribució d'energia radiada a l'espai com una funció de direcció. El patró de radiació d'aquesta antena és similar a l'antena dipol. La polarització de l'antena de corbata és vertical i rebrà senyals en la direcció d'un con o les ales de papallona estan apuntades.

  Patró de radiació de l'antena de corbata
Patró de radiació de l'antena de corbata

Característiques

Les característiques de l'antena de corbata es discuteixen a continuació.

  • Aquesta antena utilitza elements triangulars com els elements de l'antena.
  • Aquest tipus d'antena té una polarització vertical per la qual cosa rebrà senyals en el camí de les ales o del con.
  • Aquestes antenes tenen la forma d'un cable conductor plegat.
  • Aquesta antena té una amplada de banda molt millor en comparació amb una antena dipol de fil prim.
  • Aquests tipus d'antenes tenen elèctrodes de diferents formes, com ara un Sharp BT, un Asymmetric BT, un Broad BT, un Doubled BT i un Blunted BT.

Avantatges

Els avantatges de l'antena de corbata inclouen els següents.

  • Les antenes de corbata són lleugeres.
  • El disseny i la fabricació és fàcil.
  • Millor equilibri dins de la radiació.
  • Té una estructura plana i una mida compacta.
  • L'amplada de banda d'aquesta antena es millorarà amb elements triangulars per sobre dels rectes.
  • Aquestes antenes reben senyals amb freqüència des d'un angle de 60 graus.
  • El seu disseny és molt més fort.
  • Aquests no són cars.
  • El reflector de malla dins d'aquesta antena és molt eficient en comparació amb les antenes yagi.

Els desavantatges de l'antena de corbata inclouen els següents.

  • Aquestes antenes tenen poques eficiències de transmissió en l'extrem baix del seu rang de freqüències.
  • Aquestes antenes tenen reflexos finals, característiques de dispersió, ample de banda limitat, guany pobre i eficiència.

Aplicacions

El aplicacions d'antenes de corbata incloure el següent.

  • Actualment, aquestes antenes encara s'utilitzen en moltes aplicacions com ara 5G, WLAN/LTE/WiMAX multibanda, polarimetria IR, radars de curt abast i penetració de terra.
  • Una antena de corbata s'utilitza en totes les aplicacions UWB, com ara el radar de penetració de terra, Wi-Fi, aplicacions basades en imatges sense fil i microones.
  • Aquestes antenes s'utilitzen àmpliament per a aplicacions GPR
  • S'utilitzen sovint per a la recepció de televisió UHF de curt abast.
  • Les aplicacions d'antena de corbata són les mateixes que les antenes dipols, excepte amb una amplada de banda més àmplia.
  • Aquesta antena s'utilitza normalment en aplicacions de comunicació sense fil com antenes de satèl·lit, estacions base de telèfons mòbils, etc.
  • Aquesta antena també és una opció perfecta on es requereix transmissió i recepció de mig a llarg abast.

Per tant, aquesta és una visió general d'una corbata antena - funcionant amb aplicacions. Aquesta antena es considera una antena bicònica de versió bidimensional que té nombrosos elements que sobresurten dins d'un patró de 360 ​​graus en dues direccions. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és un matriu d'antenes ?