Sløjfeantenne: funktion, strålingsmønster og dets anvendelser

Bredbåndssystemer er den bedste løsning i forskellige elektromagnetiske applikationer som multi-standard højopløsningsradarer, signaldetektorer og kommunikation. For bredbåndssystemer er en bow-tie-antenne blevet identificeret som den bedste løsning til systemer på grund af dens bredbåndsindgangsimpedans og enkle plane form. Det betragtes også som et bredbånds højforstærkningsantennesystem, når de er forbundet med kunstig magnet konduktører . På nuværende tidspunkt er disse antenner bruges i bredbåndsarrays og strålestyrbare. Men butterfly-geometrien bør vælges med omtanke, hvis en nødvendig forstærkning skal opretholdes i en bestemt retning over et helt frekvensområde af interesse. Selvom dette valg ofte er problematisk, fordi forskellige slags sløjfebånd ofte bruger forskellige parametre som radiatorernes længde, referenceimpedans, flarevinkel, måleopsætninger og materialer. Så denne artikel diskuterer en oversigt over en Sløjfe-antenne – arbejde med applikationer.

Hvad er en sløjfeantenne?

En antenne, der er arrangeret i en bowtie-konfiguration med to trekantede stive trådstykker eller to trekantede flade metalplader gennem et fødepunkt i mellemrummet mellem trekanternes spidser, er kendt som en bow-tie-antenne. Dette er en almindelig type antenne med et todimensionelt bikonisk design. Disse antenner bruges ofte til UHF-tv-modtagelse med kort rækkevidde og også til GPR-applikationer, fordi de har et sæt strenge antenneydelser som ultrabredbåndsydelse, lav frekvens af drift, mindst ringetone, planlægning, let og kompakt.

Der er forskellige typer butterfly-antenner, som f.eks. sløjfe-sløjfe, bredbåndstrykt, sløjfemærke, sløjfe-mikrostrip-fodret, CPW-fodret buet sløjfe-slot og dobbeltsidet trekantet.

Hvordan fungerer en sløjfeantenne?

Sløjfeantennen fungerer ved at bruge trekantede elementer frem for lige stænger som antenneelementerne. I denne antenne er trekantede elementer fastgjort udvendigt på to sider for at lave en sløjfe. Disse to antenneelementer rører næsten ved midten. Nogle gange er denne antenne kendt som en sommerfuglantenne, fordi den ligner en sommerfugl. Sløjfeelementerne indeholder en metalstang, der låser antennen, så er den kendt som en kats knurhår-antenne. Denne type antenne kan ligne periodiske logantenner, selvom de ikke betragtes som LP-antenner.

Frekvensområdet for bueantenne afhænger hovedsageligt af typen af ​​trekantet eller afrundet butterfly. Trekants-sløjfe-frekvensen varierer fra 2,4 til 6,0 GHz, mens den afrundede bowtie-frekvens varierer fra 2,4 til 6,5 GHz. Sløjfeantenne bruges i HFR- og UFR-områder. Metalelementerne i denne antenne er resonanselementer, der skaber et elektrisk felt mellem dem. Når en elektromagnetisk bølge passerer gennem et elektrisk felt, og der genereres en strøm, som kan føres til en radiomodtager eller sendes fra en radiosender.

Når en radiomodtager modtager strømmen, bliver den forstærket og behandlet for at forstå informationen kodet i de elektromagnetiske bølger. Hvorimod i en sender sker det omvendte, hvor en radiosender genererer et elektrisk signal, der føres til bow-tie-antennen. Det elektriske signal exciterer det elektriske felt mellem metalarmene, som udsender de elektromagnetiske bølger til luften.

Bow Tie Antenne Lommeregner

Følgende formler bruges til at beregne output, hvis vi kender frekvensen som bølgelængde, båndbredde, bredde, afstand og højde.

Vi ved, at 'λ' = c/f

Hvor 'λ' er bølgelængden.

'c' er udbredelseshastighed i luften.

'f' er bærefrekvens inden for MHz.

Bølgelængde

Driftsfrekvensen er 2400MHz. Det er frekvensen af ​​den elektromagnetiske bølge, der sendes og modtages af antennen.

Bølgelængde beregnes som λ’ = c/f.

Vi ved, at 'c' = 3×10^8m/sek, som er lysets hastighed.

Erstat disse værdier i ovenstående bølgelængdeligning.

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

Båndbredde

For at beregne båndbredde er formlen B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.

Bredde

For at beregne bredden er formlen w = 0,375 x λ x 1000mm

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

Afstand

For at beregne afstand har vi en formel som D = 0,02066 x λ.

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

Højde

For at beregne højden har vi en formel som H= 0,25 x λ.

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

Sløjfe-antennestrålingsmønster

I antennedesign er strålingsmønsteret vinkelafhængigheden af ​​radiobølgernes styrke fra antennen. Så det er afvigelsen af ​​den udstrålede effekt gennem en antenne som retningsfunktionen væk fra antennen. Antennes strålingsmønster vil vise den udstrålede energifordeling af antennen i rummet.

Udtrykket stråling bruges til at betegne emissionen eller reaktionen af ​​bølgen ved antennen for at angive dens styrke. Det kan plottes grafisk som en vinkelposition og radial afstandsfunktion fra antennen. Så disse er diagrammatiske repræsentationer af den udstrålede energifordeling i rummet som en retningsfunktion. Denne antennes strålingsmønster ligner dipolantennen. Sløjfe-antennepolarisering er lodret, og den vil få signaler i retning af en kegle, eller sommerfuglevingerne er spidse.

Egenskaber

Bowtie-antennens egenskaber diskuteres nedenfor.

• Denne antenne bruger trekantede elementer som antenneelementerne.
• Denne type antenne har en lodret polarisering, så den vil modtage signaler i vejen for vingerne eller keglen.
• Disse antenner er formet gennem en foldet ledende ledning.
• Denne antenne har meget bedre båndbredde sammenlignet med en tyndtrådsdipolantenne.
• Disse typer antenner har elektroder i forskellige former som en Sharp BT, en Asymmetrisk BT, en Broad BT, en Doubled BT & en Blunted BT.

Fordele

Fordelene ved butterfly-antenne inkluderer følgende.

• Sløjfe-antenner er lette.
• Design og fremstilling er let.
• Bedre ligevægt inden for strålingen.
• Den har en plan struktur og kompakt størrelse.
• Denne antennes båndbredde vil blive forbedret med trekantede elementer over lige.
• Disse antenner modtager ofte signaler fra en 60-graders vinkel.
• Dens design er meget stærkere.
• Disse er ikke dyre.
• Mesh-reflektoren i denne antenne er meget effektiv sammenlignet med yagi-antenner.

Ulemperne ved butterfly-antenne inkluderer følgende.

• Disse antenner har dårlige sendeeffektiviteter i den lave ende af deres frekvensområde.
• Disse antenner har end-fire refleksioner, spredningsegenskaber, begrænset båndbredde, dårlig forstærkning og effektivitet.

Ansøgninger

Det anvendelser af butterfly-antenner omfatte følgende.

• På nuværende tidspunkt bruges disse antenner stadig i mange applikationer som 5G, multiband WLAN/LTE/WiMAX, IR-polarimetri, kortrækkende radarer og jordgennemtrængende.
• En bow tie-antenne bruges i alle UWB-applikationer, såsom jordgennemtrængende radar, Wi-Fi, trådløse og mikrobølgebilledbaserede applikationer.
• Disse antenner bruges i vid udstrækning til GPR-applikationer
• Disse bruges ofte til UHF-tv-modtagelse med kort rækkevidde.
• Bowtie-antenneapplikationer er de samme som dipolantenner undtagen med bredere båndbredde.
• Denne antenne bruges normalt i trådløse kommunikationsapplikationer som satellitantenner, basestationer på mobiltelefoner osv.
• Denne antenne er også et perfekt valg, hvor der kræves transmission og modtagelse af mellemdistance til lang rækkevidde.

Dette er således en oversigt over en Bowtie antenne – virker med ansøgninger. Denne antenne betragtes som en todimensionel version af bikonisk antenne, som har adskillige elementer, der stikker ud i et 360-graders mønster i to retninger. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en antenne array ?