Anténa s motýlkem: Pracovní, vyzařovací vzor a jeho aplikace

Širokopásmové systémy jsou nejlepším řešením v různých elektromagnetických aplikacích, jako jsou vícestandardní radary s vysokým rozlišením, detektory signálu a komunikace. Pro širokopásmové systémy byla motýlková anténa identifikována jako nejlepší řešení pro systémy kvůli své širokopásmové vstupní impedanci a jednoduchému planárnímu tvaru. Je také považován za širokopásmový anténní systém s vysokým ziskem, jakmile jsou spojeny s umělým magnetickým vodičů . V současnosti tyto antény se používají v širokopásmových polích a jsou řiditelné paprskem. Geometrie motýlka by však měla být zvolena obezřetně, pokud má být v určitém směru udržován potřebný zisk v celém frekvenčním rozsahu, který nás zajímá. I když je tento výběr často problematický, protože různé druhy motýlků často používají různé parametry, jako je délka zářičů, referenční impedance, úhel vzplanutí, nastavení měření a materiály. Tento článek tedy pojednává o přehledu a Anténa motýlka – práce s aplikacemi.

Co je to motýlková anténa?

Anténa, která je uspořádána v motýlkové konfiguraci se dvěma trojúhelníkovými tuhými drátěnými kusy nebo dvěma trojúhelníkovými plochými kovovými deskami skrz přívodní bod v prostoru mezi vrcholy trojúhelníků, je známá jako motýlková anténa. Jedná se o běžný typ antény s dvourozměrným bikónickým designem. Tyto antény se často používají pro příjem UHF TV s krátkým dosahem a také pro GPR aplikace, protože mají sadu přísných anténních výkonů, jako je ultraširokopásmový výkon, nízká frekvence provozu, nejmenší zvonění, plánování, lehká a kompaktní.

Existují různé typy motýlkových antén, jako je motýlkový slot, širokopásmový potištěný, štěrbinová nášivka na motýlka, motýlek napájený mikroproužkem, zakřivený motýlkový slot napájený CPW a oboustranný trojúhelníkový.

Jak funguje anténa s motýlkem?

Anténa motýlka pracuje s použitím trojúhelníkových prvků spíše než rovných tyčí, jako jsou prvky antény. V této anténě jsou trojúhelníkové prvky připevněny vně na dvou stranách, aby se vytvořil motýlek. Tyto dva anténní prvky se dotýkají téměř uprostřed. Někdy je tato anténa známá jako motýlí anténa, protože vypadá jako motýl. Prvky motýlka obsahují kovovou tyč, která zamyká anténu, pak je známá jako kočičí vousová anténa. Tento typ antény může vypadat jako logaritmické periodické antény, i když nejsou považovány za LP antény.

Frekvenční rozsah příďové antény závisí především na typu trojúhelníkového nebo zaobleného motýlka. Frekvence trojúhelníkového motýlka se pohybuje od 2,4 do 6,0 GHz, zatímco frekvence zaobleného motýlka se pohybuje od 2,4 do 6,5 GHz. Motýlková anténa se používá v rozsahu HFR a UFR. Kovové prvky v této anténě jsou rezonanční prvky, které mezi nimi vytvářejí elektrické pole. Když elektromagnetická vlna prochází elektrickým polem a vzniká proud, který může být přiváděn do rádiového přijímače nebo vysílán z rádiového vysílače.

Když rádiový přijímač přijme proud, je zesílen a zpracován tak, aby porozuměl informacím zakódovaným v elektromagnetických vlnách. Zatímco u vysílače se děje obrácený postup, kdy radiový vysílač generuje elektrický signál, který je přiváděn do motýlkové antény. Elektrický signál vybudí elektrické pole mezi kovovými rameny, které vysílá elektromagnetické vlny do vzduchu.

Anténní kalkulačka motýlka

Následující vzorce se používají k výpočtu výstupů, pokud známe frekvenci, jako je vlnová délka, šířka pásma, šířka, vzdálenost a výška.

Víme, že ‚λ‘ = c/f

Kde „λ“ je vlnová délka.

„c“ je rychlost šíření vzduchem.

„f“ je nosná frekvence v MHz.

Vlnová délka

Pracovní frekvence je 2400 MHz. Je to frekvence elektromagnetického vlnění vysílaného a přijímaného anténou.

Vlnová délka se vypočítá jako λ’ = c/f.

Víme, že ‚c‘ = 3×10^8 m/s, což je rychlost světla.

Dosaďte tyto hodnoty do výše uvedené rovnice vlnové délky.

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

Šířka pásma

Pro výpočet šířky pásma platí vzorec B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.

Šířka

Pro výpočet šířky je vzorec w = 0,375 x λ x 1000 mm

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

Vzdálenost

Pro výpočet vzdálenosti máme vzorec jako D = 0,02066 x λ.

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

Výška

Pro výpočet výšky máme vzorec jako H= 0,25 x λ.

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

Anténní vyzařovací vzor motýlka

V návrhu antény je vyzařovací diagram úhlová závislost síly rádiových vln od antény. Jde tedy o odchylku vyzařovaného výkonu přes anténu jako funkci směru od antény. Vyzařovací vzor antény ukáže rozložení vyzařované energie anténou v prostoru.

Termín radiace se používá k označení vyzařování nebo odezvy vlny na anténě k upřesnění její síly. Může být vykreslena graficky jako funkce úhlové polohy a radiální vzdálenosti od antény. Jedná se tedy o grafická znázornění distribuce vyzařované energie do prostoru jako funkce směru. Vyzařovací diagram této antény je podobný dipólové anténě. Polarizace motýlkové antény je vertikální a bude přijímat signály ve směru kužele nebo motýlích křídel.

Charakteristika

Charakteristiky motýlkové antény jsou diskutovány níže.

• Tato anténa používá trojúhelníkové prvky jako prvky antény.
• Tento typ antény má vertikální polarizaci, takže bude přijímat signály v cestě křídel nebo kužele.
• Tyto antény jsou tvarovány pomocí složeného vodivého drátu.
• Tato anténa má mnohem lepší šířku pásma ve srovnání s tenkodrátovou dipólovou anténou.
• Tyto typy antén mají elektrody v různých formách, jako je Sharp BT, Asymetric BT, Broad BT, Doubled BT a Blunted BT.

Výhody

Mezi výhody motýlkové antény patří následující.

• Antény motýlka jsou lehké.
• Design a výroba je snadná.
• Lepší rovnováha uvnitř záření.
• Má plošnou strukturu a kompaktní velikost.
• Šířka pásma této antény bude rozšířena o trojúhelníkové prvky nad rovnými.
• Tyto antény získávají signály často z úhlu 60 stupňů.
• Jeho design je velmi pevnější.
• Ty nejsou drahé.
• Síťový reflektor v této anténě je velmi účinný ve srovnání s yagi anténami.

Mezi nevýhody motýlkové antény patří následující.

• Tyto antény mají nízkou vysílací účinnost v dolní části svého frekvenčního rozsahu.
• Tyto antény mají odrazy koncového ohně, disperzní charakteristiky, omezenou šířku pásma, špatný zisk a účinnost.

Aplikace

The aplikace motýlkových antén zahrnout následující.

• V současné době se tyto antény stále používají v mnoha aplikacích, jako je 5G, vícepásmové WLAN/LTE/WiMAX, IR polarimetrie, radary krátkého dosahu a pronikání do země.
• Anténa s motýlkem se používá ve všech aplikacích UWB, jako je radar pronikající do země, Wi-Fi, bezdrátové a mikrovlnné aplikace založené na zobrazování.
• Tyto antény jsou široce využívány pro GPR aplikace
• Ty se často používají pro příjem UHF TV s krátkým dosahem.
• Aplikace motýlkových antén jsou stejné jako u dipólových antén, s výjimkou širší šířky pásma.
• Tato anténa se běžně používá v aplikacích bezdrátové komunikace, jako jsou satelitní antény, základnové stanice mobilních telefonů atd.
• Tato anténa je také perfektní volbou tam, kde je vyžadován přenos a příjem na střední až dlouhé vzdálenosti.

Toto je tedy přehled motýlka anténa - funkční s aplikacemi. Tato anténa je považována za dvourozměrnou verzi bikónické antény, která má mnoho prvků vyčnívajících v 360stupňovém vzoru ve dvou směrech. Zde je pro vás otázka, co je to an anténní pole ?