¿Qué factor físico afecta el ancho de banda de la antena?

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Las antenas tienen un ancho de banda nominal de frecuencias en las que operan. Entiendo que la antena seguirá funcionando fuera de estas frecuencias, solo que la señal experimentará una mayor atenuación en las frecuencias fuera de este rango (como la banda de paso de un filtro). Por lo tanto, mi pregunta no es un duplicado de éste .

¿Qué factor físico afecta el ancho de banda de una antena? ¿Es el material? La imagen de abajo muestra dos antenas compatibles con SMA. Ambos son casi de la misma longitud. La forma de la cubierta gris de la segunda antena sugiere que hay una estructura similar a un inductor dentro de ella, que sé por experiencia práctica es la "ganancia" de la antena (corríjame si me equivoco).

La antena gris es para WiFi de 2.4 GHz, mientras que la negra es para GSM sub 1 GHz.

Parece que no puedo descubrir qué factor físico afecta el ancho de banda. La única opción que queda parece ser el material. ¿Es el caso?

Además, dado que ambos tienen la misma forma, ¿es seguro asumir que ambos tienen el mismo patrón de polarización y radiación? (No soy bueno en Física, evite votar sobre esto). No conozco el modelo de ninguna de estas antenas; sin embargo, una antena Pulse W5017 (no mostrada aquí) con la misma forma tiene una polarización omnidireccional y un patrón de radiación de la Figura 8 según su hoja de datos (también se muestra a continuación). ¿Es seguro asumir que estas antenas también lo tendrán?

PatrónderadiacióndelpulsoW5017idéntico:

    
pregunta U. Muneeb

1 respuesta

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Hay cientos de antenas diferentes, así que para mi simple intento de respuesta me concentraré en el "dipolo" y no voy a entrar demasiado en las fórmulas.

  

¿Qué factor físico afecta el ancho de banda de una antena?

La impedancia presentada por la antena es un factor importante. Si esa impedancia cambia con la frecuencia, la potencia transmitida también cambiará. Considera esto: -

Amedidaquelalongituddeldipoloseconvierteenaproximadamentelamitaddeunalongituddeonda,laimpedanciasevuelverealyaproximadamente70ohmios.Perovayaa1longituddeondaylaimpedanciarealsevuelveinfinita.Esteesunfactorgravequeafectaelanchodebanda.Además,dadoqueelcambiodeimpedanciaimaginariaesbastantegrave,elusodeunaimpedanciafísica(uninductorenserie,porejemplo)parapermitirunfuncionamientoefectivoligeramenteporencimadelamitaddelalongituddeondaresultaráenunajustesignificativodelanchodebanda.

Porlotanto,unarespuestabreveesqueelanchodebandadependedecómoseuselaantenaydelaeleccióndelaantena.

Hayunvideoútilenantenna.comen esta página Eso podría dar un poco más de visión. El mismo sitio web continúa discutiendo cómo el engrosamiento del cable del dipolo puede hacer que el ancho de banda sea más amplio: -

AhorahabladeVSWR(queaúnsetratadelaimpedanciapresentadaporlaantena)ymuestraqueuncablemásgruesoproduceunanchodebandamásamplioy,siseampliaraelespectrodeanálisis,veríaefectosmuchomássignificativos:-

LaconclusióndeAntenna.comacontinuaciónes:-

  

Porlotanto,estapáginapuederesumirsedemaneramuysucinta:paraampliarse  anchodebanda,engordatusantenas(estosignifica:usamásvolumen).

Esuntemarealmentegrandepero,paralamayoríadelasantenasregulares,elfactordecisivomásimportantedelanchodebandaeslaelectrónicadeconducciónylasresonanciasdeimpedancia.Porejemplo,elusodeunaantenadipolo"corta" antenna.com proporciona las siguientes fórmulas y ejemplos: -

  

Como ejemplo, suponga que el radio es 0.001 de longitud de onda y el   la longitud es 0.05 \ $ \ lambda \ $. Supongamos además que esta antena es   operar a f = 3 MHz, y que el metal es cobre, por lo que el   La conductividad es de 59,600,000 S / m.

     

Se calcula que la resistencia a la radiación es de 0,49 ohmios. La pérdida   la resistencia es de 4.83 mOhms (mili-ohmios), que es   Aproximadamente insignificante en comparación con la resistencia a la radiación.   Sin embargo, la reactancia es de 1695 ohmios, por lo que la resistencia de entrada es   Z = 0,49 + j1695. Por lo tanto, esta antena sería muy difícil de tener   ajuste de impedancia adecuada. Incluso si la reactancia pudiera ser adecuadamente   cancelado, muy poca energía sería entregada desde un 50 Ohm   fuente a una carga de 0,49 ohmios.

     

Para antenas dipolo cortas que son fracciones más pequeñas de una longitud de onda,   la resistencia a la radiación se vuelve más pequeña que la resistencia a la pérdida, y   en consecuencia, esta antena puede ser muy ineficiente.

     

El ancho de banda para dipolos cortos es difícil de definir. La entrada   La impedancia varía enormemente con la frecuencia debido a la reactancia.   Componente de la impedancia de entrada. Por lo tanto, estas antenas son típicamente   utilizado en aplicaciones de banda estrecha.

    
respondido por el Andy aka

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