Širokopásmové systémy sú najlepším riešením v rôznych elektromagnetických aplikáciách, ako sú mnohoštandardné radary s vysokým rozlíšením, detektory signálov a komunikácia. Pre širokopásmové systémy bola motýliková anténa identifikovaná ako najlepšie riešenie pre systémy kvôli svojej širokopásmovej vstupnej impedancii a jednoduchému rovinnému tvaru. Je tiež považovaný za širokopásmový anténny systém s vysokým ziskom, keď sú spojené s umelým magnetickým vodičov . V súčasnosti tieto antény sa používajú v širokopásmových poliach a sú riaditeľné lúčom. Geometria motýlika by sa však mala voliť opatrne, ak je potrebné udržiavať potrebný zisk v určitom smere v celom záujmovom frekvenčnom rozsahu. Aj keď je tento výber často problematický, pretože rôzne druhy motýlikov často používajú rôzne parametre, ako je dĺžka žiaričov, referenčná impedancia, uhol vzplanutia, nastavenia merania a materiály. Tento článok teda pojednáva o prehľade a Anténa motýlika - práca s aplikáciami.
Čo je motýliková anténa?
Anténa, ktorá je usporiadaná v motýlikovej konfigurácii s dvoma trojuholníkovými tuhými drôtenými kusmi alebo dvoma trojuholníkovými plochými kovovými doskami cez prívodný bod v priestore medzi vrcholmi trojuholníkov, je známa ako motýliková anténa. Ide o bežný typ antény s dvojrozmerným bikónickým dizajnom. Tieto antény sa často používajú na príjem UHF TV s krátkym dosahom a tiež na aplikácie GPR, pretože majú súbor prísnych výkonov antén, ako je ultraširokopásmový výkon, nízka frekvencia prevádzky, najmenej zvonenia, plánovanie, nízka hmotnosť a kompaktnosť.
Existujú rôzne typy motýlkových antén, ako je štrbina na motýlika, širokopásmová potlač, štrbinová nášivka na motýlika, motýlik s mikropásikom, zakrivený motýlik s CPW a obojstranný trojuholník.
Ako funguje motýliková anténa?
Anténa s motýlikom funguje tak, že používa skôr trojuholníkové prvky než rovné tyče, ako sú prvky antény. V tejto anténe sú trojuholníkové prvky pripevnené zvonku na dvoch stranách, aby vytvorili motýlika. Tieto dva prvky antény sa dotýkajú takmer v strede. Niekedy je táto anténa známa ako motýľová anténa, pretože vyzerá ako motýľ. Prvky motýlika obsahujú kovovú tyč, ktorá uzamyká anténu, potom je známa ako mačacia fúzová anténa. Tento typ antény môže vyzerať ako logaritmické periodické antény, hoci sa nepovažujú za LP antény.
Frekvenčný rozsah lukovej antény závisí hlavne od typu trojuholníkového alebo zaobleného motýlika. Frekvencia trojuholníkového motýlika sa pohybuje od 2,4 do 6,0 GHz, zatiaľ čo frekvencia zaobleného motýlika sa pohybuje od 2,4 do 6,5 GHz. Anténa s motýlikom sa používa v rozsahoch HFR a UFR. Kovové prvky v tejto anténe sú rezonančné prvky, ktoré medzi sebou vytvárajú elektrické pole. Keď elektromagnetická vlna prechádza elektrickým poľom a vytvára sa prúd, ktorý môže byť privedený do rádiového prijímača alebo vysielaný z rádiového vysielača.
Keď rádiový prijímač prijme prúd, je zosilnený a spracovaný, aby pochopil informácie zakódované v elektromagnetických vlnách. Zatiaľ čo vo vysielači nastáva opak, keď rádiový vysielač generuje elektrický signál, ktorý je privádzaný do motýlkovej antény. Elektrický signál vybudí elektrické pole medzi kovovými ramenami, ktoré vyžaruje elektromagnetické vlny do vzduchu.
Anténna kalkulačka motýlika
Nasledujúce vzorce sa používajú na výpočet výstupov, ak poznáme frekvenciu, ako je vlnová dĺžka, šírka pásma, šírka, vzdialenosť a výška.
Vieme, že „λ“ = c/f
Kde „λ“ je vlnová dĺžka.
„c“ je rýchlosť šírenia vo vzduchu.
„f“ je nosná frekvencia v rámci MHz.
Vlnová dĺžka
Pracovná frekvencia je 2400 MHz. Je to frekvencia elektromagnetickej vlny vysielanej a prijímanej anténou.
Vlnová dĺžka sa vypočíta ako λ’ = c/f.
Vieme, že „c“ = 3×10^8 m/s, čo je rýchlosť svetla.
Dosaďte tieto hodnoty do vyššie uvedenej rovnice vlnovej dĺžky.
λ' = c/f => 3 x 10^8/2400 = > 125 mm.
Šírka pásma
Na výpočet šírky pásma platí vzorec B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.
šírka
Na výpočet šírky je vzorec w = 0,375 x λ x 1000 mm
Š = 0,375 x 125 x 1000 mm => 46,875 mm.
Vzdialenosť
Na výpočet vzdialenosti máme vzorec ako D = 0,02066 x λ.
D = 0,02066 x 125 => 2,5825 mm.
Výška
Na výpočet výšky máme vzorec ako H= 0,25 x λ.
H = 0,25 x 125 => 31,25 mm.
Anténny vyžarovací vzor motýlika
Pri návrhu antény je vyžarovací diagram uhlovou závislosťou sily rádiových vĺn od antény. Ide teda o odchýlku vyžarovaného výkonu cez anténu ako smerovú funkciu od antény. Vyžarovací vzor antény ukáže distribúciu vyžarovanej energie antény v priestore.
Pojem žiarenie sa používa na označenie vyžarovania alebo odozvy vlny na anténe na špecifikáciu jej sily. Dá sa vykresliť graficky ako funkcia uhlovej polohy a radiálnej vzdialenosti od antény. Toto sú teda schematické znázornenia distribúcie vyžarovanej energie do priestoru ako funkcia smeru. Vyžarovací diagram tejto antény je podobný dipólovej anténe. Polarizácia motýlika antény je vertikálna a bude dostávať signály v smere kužeľa alebo motýľových krídel namierených.
Charakteristika
Charakteristiky motýlkovej antény sú uvedené nižšie.
- Táto anténa používa trojuholníkové prvky, ako sú prvky antény.
- Tento typ antény má vertikálnu polarizáciu, takže bude prijímať signály v smere krídel alebo kužeľa.
- Tieto antény sú tvarované cez skladaný vodivý drôt.
- Táto anténa má oveľa lepšiu šírku pásma v porovnaní s tenkodrôtovou dipólovou anténou.
- Tieto typy antén majú elektródy v rôznych formách ako Sharp BT, Asymetric BT, Broad BT, Doubled BT a Blunted BT.
Výhody
Medzi výhody motýlkovej antény patria nasledovné.
- Antény motýlika sú ľahké.
- Dizajn a výroba je jednoduchá.
- Lepšia rovnováha v rámci žiarenia.
- Má plošnú štruktúru a kompaktné rozmery.
- Šírka pásma tejto antény bude rozšírená o trojuholníkové prvky nad rovnými.
- Tieto antény často prijímajú signály zo 60-stupňového uhla.
- Jeho dizajn je oveľa pevnejší.
- Tieto nie sú drahé.
- Sieťový reflektor v tejto anténe je veľmi účinný v porovnaní s anténami Yagi.
Nevýhody motýlkovej antény zahŕňajú nasledovné.
- Tieto antény majú slabú vysielaciu účinnosť v dolnej časti svojho frekvenčného rozsahu.
- Tieto antény majú odrazy koncového ohňa, disperzné charakteristiky, obmedzenú šírku pásma, slabý zisk a účinnosť.
Aplikácie
The aplikácie motýlkových antén zahŕňajú nasledujúce.
- V súčasnosti sa tieto antény stále používajú v mnohých aplikáciách, ako je 5G, viacpásmové WLAN/LTE/WiMAX, IR polarimetria, radary krátkeho dosahu a prenikanie do zeme.
- Anténa s motýlikom sa používa vo všetkých aplikáciách UWB, ako sú radary prenikajúce do zeme, Wi-Fi, bezdrôtové a mikrovlnné aplikácie založené na zobrazovaní.
- Tieto antény sú široko používané pre aplikácie GPR
- Často sa používajú na príjem UHF TV s krátkym dosahom.
- Aplikácie motýlkových antén sú rovnaké ako dipólové antény s výnimkou širšej šírky pásma.
- Táto anténa sa bežne používa v aplikáciách bezdrôtovej komunikácie, ako sú satelitné antény, základňové stanice mobilných telefónov atď.
- Táto anténa je tiež perfektnou voľbou tam, kde sa vyžaduje vysielanie a príjem stredného až dlhého dosahu.
Toto je teda prehľad motýlika anténa - funkčná s aplikáciami. Táto anténa sa považuje za dvojrozmernú verziu dvojkužeľovej antény, ktorá má množstvo prvkov vyčnievajúcich v rámci 360-stupňového vzoru v dvoch smeroch. Tu je pre vás otázka, čo je to an anténne pole ?
