¿Qué hace que la banda de una antena sea más ancha que otras?

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Aunque estoy estudiando las antenas de ranura de la guía de ondas, por lo que los ejemplos que voy a dar están relacionados con este tema, mi pregunta abarca una amplia gama de temas.

Ya sé un par de cosas:

  1. El concepto detrás de las antenas independientes de frecuencia como espiral Antenas o logarítmicas.
  2. Coincidencia de impedancias y cómo usar redes coincidentes.
  3. Elementos parasitarios y cómo limitan el ancho de banda.
  4. La resonancia y las antenas resonantes suelen tener un ancho de banda pequeño.

Entonces, dejando de lado las antenas independientes de frecuencia que, en teoría, tienen un ancho de banda infinito, ¿qué hace que la banda de una antena o cualquier otro dispositivo de RF / microondas sea más amplio que otros? Cuando se necesita un diseño de banda ancha, ¿cómo se debe proceder?

En particular, me preguntaba por qué la ranura en forma de H o la ranura en forma de U tienen una banda más amplia que, por ejemplo, una ranura rectangular de la misma dimensión (aunque no es inmediato comparar la dimensión de esas ranuras , podríamos tomar el área).

Una posible explicación podría ser que existen diferencias entre el circuito equivalente y los elementos parásitos equivalentes de los dos diseños.

Otra explicación podría ser que el campo electromagnético en la ranura en forma de H así como en la ranura en forma de U tiene más grados de libertad que en la ranura rectangular. Por lo tanto, pueden "acomodarse" de diferentes maneras en diferentes frecuencias con el resultado de un ancho de banda más amplio.

Este último me parece mejor. Sin embargo, no es que al agregar grados de libertad siempre se obtiene un ancho de banda más amplio ...

    
pregunta Elia

1 respuesta

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En términos generales, es la Q de la antena (si se la ve como un elemento resonante) lo que la hace más o menos de banda ancha. Cuanto más alta es la Q, más "eficiente" transfiere energía, pero más bajo es su ancho de banda. Pero hay muchos factores que confunden ese modelo simple. Por un lado, no tiene en cuenta las pérdidas en la antena (por ejemplo, debido a la alta carga de épsilon para hacerla más compacta) o la eficiencia con que se puede acoplar al aire. P.ej. La forma de construir una antena de cable es usar un tanque L-C para hacer que el cable resuene a la frecuencia deseada. Puede acortar el cable y ajustando el tanque L-C aún puede mantenerlo resonante. Pero cuanto más corto es el cable, menos acoplamiento se obtiene en el aire. Desafortunadamente, no existe una regla general sobre qué tipos de antena son mejores que otros. Tienes que probar los diferentes diseños (o simularlos) para saber cuál se adapta mejor a tus necesidades. Si ha realizado muchos de estos experimentos / simulaciones, tiene la sensación de lo que podría funcionar y lo que podría no funcionar. Pero al final es solo una conjetura y aún tienes que intentarlo ... y a menudo obtienes resultados interesantes que no hubieras esperado.

    
respondido por el Attila Kinali

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