Antena de pajarita: funcionamiento, patrón de radiación y sus aplicaciones

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Los sistemas de banda ancha son la mejor solución en diversas aplicaciones electromagnéticas, como radares multiestándar de alta resolución, detectores de señales y comunicaciones. Para los sistemas de banda ancha, una antena de corbatín se ha identificado como la mejor solución para los sistemas debido a su impedancia de entrada de banda ancha y su forma plana simple. También se considera un sistema de antenas de alta ganancia de banda ancha una vez que se asocian con campos magnéticos artificiales. conductores . En la actualidad, estos antenas se utilizan en arreglos de banda ancha y orientables por haz. Sin embargo, la geometría de corbatín debe elegirse con cautela si se debe mantener una ganancia necesaria en una dirección particular en todo un rango de frecuencia de interés. Sin embargo, esta selección suele ser problemática, ya que varios tipos de corbatas de moño suelen utilizar diferentes parámetros, como la longitud de los radiadores, la impedancia de referencia, el ángulo de apertura, las configuraciones de medición y los materiales. Por lo tanto, este artículo analiza una descripción general de un Antena de pajarita – trabajar con aplicaciones.


¿Qué es una antena de pajarita?

Una antena que está dispuesta en una configuración de corbatín con dos piezas triangulares de alambre rígido o dos placas metálicas planas triangulares a través de un punto de alimentación en el espacio entre los vértices de los triángulos se conoce como antena de corbatín. Este es un tipo común de antena con un diseño bicónico bidimensional. Estas antenas se utilizan con frecuencia para la recepción de TV UHF de corto alcance y también para aplicaciones GPR porque tienen un conjunto de rendimientos de antena estrictos como rendimiento de banda ultraancha, operación de baja frecuencia, menor timbre, planificación, peso ligero y compacto.



  Antena de pajarita
Antena de pajarita

Hay diferentes tipos de antenas tipo pajarita, como la ranura Bowtie, la impresa de banda ancha, el parche tipo pajarita ranurado, la microcinta alimentada por pajarita, la ranura tipo pajarita curva alimentada por CPW y la triangular de doble cara.

¿Cómo funciona una antena de pajarita?

La antena de pajarita funciona utilizando elementos triangulares en lugar de varillas rectas como los elementos de la antena. En esta antena, los elementos triangulares se unen por fuera en dos lados para hacer una pajarita. Estos dos elementos de antena se tocan casi en el centro. A veces, esta antena se conoce como antena de mariposa porque parece una mariposa. Los elementos de pajarita contienen una barra de metal que bloquea la antena, entonces se conoce como antena de bigote de gato. Este tipo de antena puede parecer antenas logarítmicas periódicas, aunque no se consideran antenas LP.



El rango de frecuencia de la antena de proa depende principalmente del tipo de pajarita triangular o redondeada. La frecuencia de la pajarita triangular oscila entre 2,4 y 6,0 GHz, mientras que la frecuencia de la pajarita redondeada oscila entre 2,4 y 6,5 GHz. La antena de pajarita se utiliza en los rangos HFR y UFR. Los elementos metálicos de esta antena son elementos resonantes que crean un campo eléctrico entre ellos. Cuando una onda electromagnética pasa a través de un campo eléctrico y se genera una corriente que se puede alimentar a un receptor de radio o transmitir desde un transmisor de radio.

Cuando un receptor de radio recibe la corriente, se amplifica y procesa para comprender la información codificada en las ondas electromagnéticas. Mientras que en un transmisor sucede lo contrario donde un transmisor de radio genera una señal eléctrica que se alimenta a la antena de pajarita. La señal eléctrica excita el campo eléctrico entre los brazos metálicos que emite ondas electromagnéticas al aire.

  circuito impreso

Calculadora de antena de pajarita

Las siguientes fórmulas se utilizan para calcular las salidas si conocemos la frecuencia como longitud de onda, ancho de banda, ancho, distancia y altura.

  Cálculo de la antena de pajarita
Cálculo de la antena de pajarita

Sabemos que 'λ' = c/f

Donde 'λ' es la longitud de onda.

'c' es la velocidad de propagación en el aire.

'f' es la frecuencia de la portadora dentro de MHz.

Longitud de onda

La frecuencia de operación es de 2400MHz. Es la frecuencia de la onda electromagnética transmitida y recibida por antena.

La longitud de onda se calcula como λ’ = c/f.

Sabemos que 'c' = 3×10^8m/seg que es la velocidad de la luz.

Sustituya estos valores en la ecuación de longitud de onda anterior.

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

Banda ancha

Para calcular el ancho de banda, la fórmula B = 0.33xf => 0.33 x 2400 = 792 MHz.

Ancho

Para calcular el ancho, la fórmula es w = 0,375 x λ x 1000 mm

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

Distancia

Para calcular la distancia, tenemos una fórmula como D = 0.02066 x λ.

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

Altura

Para calcular la altura, tenemos una fórmula como H= 0.25 x λ.

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

Patrón de radiación de antena de pajarita

En el diseño de antenas, el patrón de radiación es la dependencia angular de la fuerza de las ondas de radio de la antena. Entonces, es la desviación de la potencia radiada a través de una antena como la función de dirección alejándose de la antena. El patrón de radiación de la antena mostrará la distribución de energía radiada por la antena dentro del espacio.

El término Radiación se usa para significar la emisión o respuesta de onda en la antena para especificar su fuerza. Se puede trazar gráficamente como una función de posición angular y distancia radial desde la antena. Entonces, estas son representaciones esquemáticas de la distribución de energía radiada en el espacio como una función de dirección. El patrón de radiación de esta antena es similar a la antena dipolo. La polarización de la antena de pajarita es vertical y obtendrá señales en la dirección de un cono o las alas de mariposa apuntan.

  Patrón de radiación de antena de pajarita
Patrón de radiación de antena de pajarita

Características

Las características de la antena bowtie se analizan a continuación.

  • Esta antena utiliza elementos triangulares como los elementos de antena.
  • Este tipo de antena tiene una polarización vertical por lo que recibirá señales en forma de alas o cono.
  • Estas antenas se forman a través de un cable conductor doblado.
  • Esta antena tiene mucho mejor ancho de banda en comparación con una antena dipolo de alambre delgado.
  • Estos tipos de antenas tienen electrodos en diferentes formas, como Sharp BT, Asymmetric BT, Broad BT, Doubled BT y Blunted BT.

Ventajas

Las ventajas de la antena de pajarita incluyen lo siguiente.

  • Las antenas de pajarita son livianas.
  • El diseño y la fabricación es fácil.
  • Mejor equilibrio dentro de la radiación.
  • Tiene una estructura plana y tamaño compacto.
  • El ancho de banda de esta antena se mejorará con elementos triangulares sobre los rectos.
  • Estas antenas reciben señales con frecuencia desde un ángulo de 60 grados.
  • Su diseño es muy fuerte.
  • Estos no son caros.
  • El reflector de malla dentro de esta antena es muy eficiente en comparación con las antenas yagi.

Las desventajas de la antena de pajarita incluyen lo siguiente.

  • Estas antenas tienen poca eficiencia de transmisión en el extremo inferior de su rango de frecuencia.
  • Estas antenas tienen reflejos de fuego final, características de dispersión, ancho de banda limitado, poca ganancia y eficiencia.

Aplicaciones

El aplicaciones de antenas de pajarita Incluya lo siguiente.

  • En la actualidad, estas antenas todavía se utilizan en muchas aplicaciones como 5G, WLAN/LTE/WiMAX multibanda, polarimetría IR, radares de corto alcance y penetración en el suelo.
  • Una antena de pajarita se utiliza en todas las aplicaciones UWB, como radar de penetración terrestre, Wi-Fi, aplicaciones inalámbricas y basadas en imágenes de microondas.
  • Estas antenas se utilizan ampliamente para aplicaciones GPR
  • Estos se utilizan con frecuencia para la recepción de TV UHF de corto alcance.
  • Las aplicaciones de las antenas Bowtie son las mismas que las de las antenas dipolo, excepto que tienen un ancho de banda más amplio.
  • Esta antena se utiliza normalmente en aplicaciones de comunicación inalámbrica como antenas satelitales, estaciones base de teléfonos celulares, etc.
  • Esta antena también es una elección perfecta cuando se requiere transmisión y recepción de medio a largo alcance.

Por lo tanto, esta es una descripción general de un Bowtie antena - trabajando con aplicaciones. Esta antena se considera una antena bicónica de versión bidimensional que tiene numerosos elementos que sobresalen dentro de un patrón de 360 ​​grados en dos direcciones. Aquí hay una pregunta para ti, ¿qué es un conjunto de antenas ?