Breedbandsystemen zijn de beste oplossing in verschillende elektromagnetische toepassingen zoals multi-standaard radars met hoge resolutie, signaaldetectoren en communicatie. Voor breedbandsystemen is een vlinderdasantenne geïdentificeerd als de beste oplossing voor systemen vanwege de breedbandige ingangsimpedantie en eenvoudige vlakke vorm. Het wordt ook beschouwd als een breedband high-gain antennesysteem zodra ze worden geassocieerd met kunstmatig magnetisch geleiders . Op dit moment zijn deze antennes worden gebruikt in breedbandarrays & beam-stuurbaar. Maar de vlinderdasgeometrie moet voorzichtig worden gekozen als een noodzakelijke versterking in een bepaalde richting moet worden gehandhaafd over een heel frequentiebereik van belang. Hoewel deze selectie vaak problematisch is, omdat verschillende soorten vlinderdas vaak verschillende parameters gebruiken, zoals lengte van radiatoren, referentie-impedantie, flare-hoek, meetopstellingen en materialen. Dus dit artikel bespreekt een overzicht van a Vlinderdas antenne – werken met applicaties.
Wat is een vlinderdasantenne?
Een antenne die is opgesteld in een vlinderdasconfiguratie met twee driehoekige stijve draadstukken of twee driehoekige platte metalen platen door een voedingspunt in de ruimte tussen de toppen van de driehoeken staat bekend als een vlinderdasantenne. Dit is een veelgebruikt type antenne met een tweedimensionaal biconisch ontwerp. Deze antennes worden vaak gebruikt voor UHF-tv-ontvangst op korte afstand en ook voor GPR-toepassingen omdat ze een reeks strenge antenneprestaties hebben, zoals ultrabreedbandprestaties, lage frequentie van gebruik, minste rinkelen, planning, lichtgewicht en compact.
Er zijn verschillende soorten vlinderdasantennes zoals Bowtie-slot, breedband bedrukt, gegleufde vlinderdas-patch, vlinderdas microstrip gevoed, CPW-gevoede gebogen vlinderdas-gleuf en dubbelzijdig driehoekig.
Hoe werkt een vlinderdasantenne?
De vlinderdasantenne werkt door driehoekige elementen te gebruiken in plaats van rechte staven zoals de antenne-elementen. Bij deze antenne zijn aan twee zijden driehoekige elementen aan de buitenzijde bevestigd om een vlinderdas te maken. Deze twee antenne-elementen raken elkaar bijna in het midden. Soms staat deze antenne bekend als een vlinderantenne omdat hij op een vlinder lijkt. De vlinderdaselementen bevatten een metalen staaf die de antenne vergrendelt, dan staat het bekend als de snorhaarantenne van een kat. Dit type antenne lijkt misschien op log-periodieke antennes, hoewel ze niet als LP-antennes worden beschouwd.
Het frequentiebereik van de boegantenne hangt voornamelijk af van het type driehoekige of afgeronde vlinderdas. Driehoek vlinderdasfrequentie varieert van 2,4 tot 6,0 GHz, terwijl de afgeronde vlinderdasfrequentie varieert van 2,4 tot 6,5 GHz. Vlinderdasantenne wordt gebruikt in HFR- en UFR-bereiken. De metalen elementen in deze antenne zijn resonerende elementen die een elektrisch veld ertussen creëren. Wanneer een elektromagnetische golf door een elektrisch veld gaat en er een stroom wordt opgewekt die naar een radio-ontvanger kan worden gestuurd of door een radiozender kan worden verzonden.
Wanneer een radio-ontvanger de stroom ontvangt, wordt deze versterkt en verwerkt om de informatie te begrijpen die is gecodeerd in de elektromagnetische golven. Terwijl in een zender het omgekeerde gebeurt, waar een radiozender een elektrisch signaal genereert dat naar de vlinderdasantenne wordt gevoerd. Het elektrische signaal wekt het elektrische veld tussen de metalen armen op dat de elektromagnetische golven in de lucht uitzendt.
Vlinderdas Antenne Rekenmachine
De volgende formules worden gebruikt om de uitvoer te berekenen als we de frequentie kennen, zoals golflengte, bandbreedte, breedte, afstand en hoogte.
We weten dat ‘λ’ = c/f
Waarbij ‘λ’ de golflengte is.
'c' is de voortplantingssnelheid in de lucht.
'f' is draaggolffrequentie binnen MHz.
Golflengte
De werkfrequentie is 2400 MHz. Het is de frequentie van de elektromagnetische golf die door de antenne wordt uitgezonden en ontvangen.
Golflengte wordt berekend als λ' = c/f.
We weten dat 'c' = 3×10^8m/sec, wat de snelheid van het licht is.
Vervang deze waarden in de bovenstaande golflengtevergelijking.
λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.
bandbreedte
Om de bandbreedte te berekenen, is de formule B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.
Breedte
Om de breedte te berekenen, is de formule w = 0,375 x λ x 1000 mm
B = 0,375 x 125 x 1000 mm => 46,875 mm.
Afstand
Om de afstand te berekenen, hebben we een formule als D = 0,02066 x λ.
D = 0,02066 x 125 => 2,5825 mm.
Hoogte
Om de hoogte te berekenen hebben we een formule als H= 0,25 x λ.
H= 0,25 x 125 => 31,25 mm.
Vlinderdas antenne stralingspatroon
Bij antenneontwerp is het stralingspatroon de hoekafhankelijkheid van de sterkte van de radiogolven van de antenne. Het is dus de afwijking van het uitgestraalde vermogen door een antenne als richtingsfunctie weg van de antenne. Het stralingspatroon van de antenne toont de uitgestraalde energieverdeling door de antenne in de ruimte.
De term Straling wordt gebruikt om de emissie of respons van golf bij de antenne aan te duiden om de sterkte ervan te specificeren. Het kan grafisch worden uitgezet als een hoekpositie en radiale afstandsfunctie van de antenne. Dit zijn dus schematische weergaven van de uitgestraalde energieverdeling in de ruimte als een richtingsfunctie. Het stralingspatroon van deze antenne is vergelijkbaar met de dipoolantenne. De polarisatie van de vlinderdasantenne is verticaal en het zal signalen ontvangen in de richting van een kegel of de vlindervleugels zijn gericht.
Kenmerken
De kenmerken van de vlinderdasantenne worden hieronder besproken.
- Deze antenne maakt gebruik van driehoekige elementen zoals de antenne-elementen.
- Dit type antenne heeft een verticale polarisatie zodat het signalen ontvangt in de weg van de vleugels of kegel.
- Deze antennes zijn gevormd door een gevouwen geleidende draad.
- Deze antenne heeft een veel betere bandbreedte in vergelijking met een dundraad dipoolantenne.
- Dit soort antennes hebben elektroden in verschillende vormen, zoals een scherpe BT, een asymmetrische BT, een brede BT, een dubbele BT en een stompe BT.
Voordelen
De voordelen van een vlinderdasantenne zijn de volgende.
- Vlinderdasantennes zijn licht van gewicht.
- Het ontwerp en de fabricage is eenvoudig.
- Beter evenwicht binnen de straling.
- Het heeft een vlakke structuur en een compact formaat.
- De bandbreedte van deze antenne wordt vergroot met driehoekige elementen boven rechte.
- Deze antennes ontvangen vaak signalen vanuit een hoek van 60 graden.
- Het ontwerp is erg sterker.
- Deze zijn niet duur.
- De mesh-reflector in deze antenne is zeer efficiënt in vergelijking met yagi-antennes.
De nadelen van een vlinderdasantenne zijn de volgende.
- Deze antennes hebben een slechte zendefficiëntie in het lage bereik van hun frequentiebereik.
- Deze antennes hebben end-fire-reflecties, dispersiekarakteristieken, beperkte bandbreedte, slechte versterking en efficiëntie.
toepassingen
De toepassingen van vlinderdasantennes omvatten het volgende.
- Op dit moment worden deze antennes nog steeds gebruikt in veel toepassingen zoals 5G, multiband WLAN/ LTE/ WiMAX, IR-polarimetrie, korteafstandsradars en grondpenetratie.
- Een vlinderdasantenne wordt gebruikt in alle UWB-toepassingen, zoals gronddoordringende radar, Wi-Fi, draadloze en op microgolven gebaseerde toepassingen.
- Deze antennes worden veelvuldig gebruikt voor GPR-toepassingen
- Deze worden vaak gebruikt voor UHF TV-ontvangst op korte afstand.
- Bowtie-antennetoepassingen zijn hetzelfde als dipoolantennes, behalve met een grotere bandbreedte.
- Deze antenne wordt normaal gesproken gebruikt in draadloze communicatietoepassingen zoals satellietantennes, basisstations van mobiele telefoons, enz.
- Deze antenne is ook een perfecte keuze waar verzending en ontvangst op middellange tot lange afstand vereist is.
Dit is dus een overzicht van een vlinderdas antenne - werkt met applicaties. Deze antenne wordt beschouwd als een tweedimensionale biconische antenne met talrijke elementen die in een patroon van 360 graden in twee richtingen uitsteken. Hier is een vraag voor u, wat is een antenne array ?
