¿Por qué el ancho de banda de una antena de parche disminuye con su tamaño?

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Por lo general, uso una antena de parche más grande (25 mm) en los circuitos del receptor GPS / GLONASS. Como probablemente sepas, las bandas L1 para GPS y GLONASS están separadas en aproximadamente 25 MHz.

Para las aplicaciones en las que quiero poder ver ambos sistemas de satélites, normalmente tendré la antena sintonizada a aproximadamente 1590 MHz, que se encuentra aproximadamente entre las dos frecuencias centrales de L1.

Esto se vuelve más complicado con antenas de tamaño más pequeño. Desde las conversaciones con mi proveedor de antenas, me recomiendan seguir con la antena lineal de banda ancha (antena de chip) frente a una antena de parche más pequeña, polarizada circularmente (micro-tira rectangular) porque el Ancho de banda se reduce en gran medida cuando vas más pequeño en tamaño.

¿Pero por qué?

Me gustaría explicarle esto a mi jefe en términos sencillos, pero ser capaz de respaldarlo con alguna teoría de antena o alguna fórmula que describa la relación entre ganancia, tamaño y ancho de banda.

    
pregunta Samee87

1 respuesta

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Primero que todo, la banda L1 varía de 1563 MHz a 1587 MHz (ancho de banda = 24 MHz). 1590 MHz está cayendo en E1, que es la banda GALILEO.

En el término de Layman: la longitud de onda disminuye al aumentar la frecuencia.

Enlateoríadelaantena,"para una radiación eficiente de energía electromagnética, la antena radiante debe ser del orden de una décima parte o más de la longitud de onda de la señal irradiada", que se puede formular como:

Tamaño = λ / 10, donde λ es la longitud de onda

Entonces, a medida que aumenta la frecuencia, la longitud de onda disminuye y, por lo tanto, el tamaño de la antena. Hagamos el cálculo para su caso: (f = 1590 MHz)

λ = c / f = 2.998 * 10 ^ 8/1590 * 10 ^ 6 = 0.18855 m = 18.855 cm ~ 19 cm

Tamaño = λ / 10 = 19/10 = 1.9 cm (que es bastante pequeño en comparación con la antena de parche GPS estándar de 25 cm)

Además, para comprender la relación total entre tamaño, ganancia y ancho de banda, los cálculos son, en su mayoría, diferentes de la experiencia práctica. Este enlace proporciona una buena perspectiva del asunto. Por supuesto, es el límite de Chu-Harrington como se sugiere en el comentario principal.

    
respondido por el Prasan Dutt

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