Sløyfeantenne: Arbeid, strålingsmønster og dets bruksområder

Bredbåndssystemer er den beste løsningen i ulike elektromagnetiske applikasjoner som multistandard høyoppløselige radarer, signaldetektorer og kommunikasjon. For bredbåndssystemer har en sløyfeantenne blitt identifisert som den beste løsningen for systemer på grunn av bredbåndsinngangsimpedansen og den enkle plane formen. Det regnes også som et bredbånds antennesystem med høy forsterkning når de er forbundet med kunstig magnet konduktører . For tiden er disse antenner brukes i bredbåndsarrayer og strålestyrbare. Men sløyfegeometrien bør velges med forsiktighet hvis en nødvendig forsterkning må opprettholdes i en bestemt retning over et helt frekvensområde av interesse. Selv om dette valget ofte er problematisk, fordi ulike typer sløyfer ofte bruker forskjellige parametere som lengde på radiatorer, referanseimpedans, fakkelvinkel, måleoppsett og materialer. Så denne artikkelen diskuterer en oversikt over en Sløyfeantenne – jobbe med applikasjoner.

Hva er en sløyfeantenne?

En antenne som er arrangert i en sløyfekonfigurasjon med to trekantede stive trådstykker eller to trekantede flate metallplater gjennom et matepunkt i rommet mellom toppene av trekantene er kjent som en sløyfeantenne. Dette er en vanlig type antenne med en todimensjonal bikonisk design. Disse antennene brukes ofte til UHF TV-mottak med kort rekkevidde og også for GPR-applikasjoner fordi de har et sett med strenge antenneytelser som ultrabredbåndsytelse, lav operasjonsfrekvens, minst ringing, planlegging, lett og kompakt.

Det finnes forskjellige typer sløyfeantenner som sløyfespor, bredbåndstrykt, slisset sløyfelapp, sløyfematet mikrostrip, CPW-matet buet sløyfespor og dobbeltsidig trekantet.

Hvordan fungerer en sløyfeantenne?

Sløyfeantennen fungerer ved å bruke trekantede elementer i stedet for rette stenger som antenneelementene. I denne antennen er trekantede elementer festet utvendig på to sider for å lage en sløyfe. Disse to antenneelementene berører nesten midten. Noen ganger er denne antennen kjent som en sommerfuglantenne fordi den virker som en sommerfugl. Sløyfeelementene inneholder en metallstang som låser antennen, da er den kjent som en kattehårantenne. Denne typen antenner kan se ut som log-periodiske antenner, selv om de ikke regnes som LP-antenner.

Frekvensområdet til bueantenne avhenger hovedsakelig av typen trekantet eller avrundet sløyfe. Triangel-sløyfefrekvensen varierer fra 2,4 til 6,0 GHz, mens den avrundede sløyfefrekvensen varierer fra 2,4 til 6,5 GHz. Sløyfeantenne brukes i HFR- og UFR-områder. Metallelementene i denne antennen er resonanselementer som skaper et elektrisk felt mellom dem. Når en elektromagnetisk bølge passerer gjennom et elektrisk felt og det genereres en strøm som kan mates til en radiomottaker eller sendes fra en radiosender.

Når en radiomottaker mottar strømmen, blir den forsterket og behandlet for å forstå informasjonen som er kodet i de elektromagnetiske bølgene. Mens i en sender skjer det motsatte der en radiosender genererer et elektrisk signal som mates til sløyfeantennen. Det elektriske signalet eksiterer det elektriske feltet mellom metallarmene som sender ut de elektromagnetiske bølgene i luften.

Sløyfe-antennekalkulator

Følgende formler brukes til å beregne utgangene hvis vi kjenner frekvensen som bølgelengde, båndbredde, bredde, avstand og høyde.

Vi vet at 'λ' = c/f

Hvor 'λ' er bølgelengden.

'c' er forplantningshastigheten i luften.

'f' er bærefrekvens innenfor MHz.

Bølgelengde

Driftsfrekvensen er 2400MHz. Det er frekvensen til den elektromagnetiske bølgen som sendes og mottas av antennen.

Bølgelengde beregnes som λ’ = c/f.

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

Erstatt disse verdiene i bølgelengdeligningen ovenfor.

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

Båndbredde

For å beregne båndbredde, formelen B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.

Bredde

For å beregne bredden er formelen w = 0,375 x λ x 1000 mm

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

Avstand

For å beregne avstand har vi en formel som D = 0,02066 x λ.

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

Høyde

For å beregne høyden har vi en formel som H= 0,25 x λ.

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

Sløyfeantennestrålingsmønster

I antennedesign er strålingsmønsteret vinkelavhengigheten av radiobølgenes styrke fra antennen. Så det er avviket til den utstrålte kraften gjennom en antenne som retningsfunksjonen bort fra antennen. Antennes strålingsmønster vil vise den utstrålte energifordelingen av antennen i rommet.

Begrepet stråling brukes til å betegne emisjonen eller responsen til bølgen ved antennen for å spesifisere dens styrke. Den kan plottes grafisk som en vinkelposisjon og radiell avstandsfunksjon fra antennen. Så dette er diagrammatiske representasjoner av den utstrålte energifordelingen i rommet som en retningsfunksjon. Strålingsmønsteret til denne antennen ligner på dipolantennen. Sløyfeantennepolarisering er vertikal og den vil få signaler i retning av en kjegle eller sommerfuglvingene er spisse.

Kjennetegn

Egenskapene til bowtie-antennen er diskutert nedenfor.

• Denne antennen bruker trekantede elementer som antenneelementene.
• Denne typen antenne har en vertikal polarisering slik at den vil motta signaler i veien for vingene eller kjeglen.
• Disse antennene er formet gjennom en brettet ledende ledning.
• Denne antennen har mye bedre båndbredde sammenlignet med en tynntrådsdipolantenne.
• Disse antennetypene har elektroder i forskjellige former som en Sharp BT, en Asymmetrisk BT, en Broad BT, en Doubled BT og en Blunted BT.

Fordeler

Fordelene med sløyfeantenne inkluderer følgende.

• Sløyfeantenner er lette.
• Design og fabrikasjon er enkel.
• Bedre likevekt innenfor strålingen.
• Den har en plan struktur og kompakt størrelse.
• Denne antennens båndbredde vil bli forbedret med trekantede elementer over rette.
• Disse antennene mottar ofte signaler fra en 60-graders vinkel.
• Designet er veldig sterkere.
• Disse er ikke dyre.
• Mesh-reflektoren i denne antennen er veldig effektiv sammenlignet med yagi-antenner.

Ulempene med sløyfeantenne inkluderer følgende.

• Disse antennene har dårlig sendeeffektivitet i den lave enden av frekvensområdet.
• Disse antennene har ende-fire refleksjoner, spredningsegenskaper, begrenset båndbredde, dårlig forsterkning og effektivitet.

applikasjoner

De anvendelser av sløyfeantenner Inkluder følgende.

• For tiden brukes disse antennene fortsatt i mange applikasjoner som 5G, flerbånds WLAN/LTE/WiMAX, IR-polarimetri, kortdistanseradarer og bakkepenetrerende.
• En sløyfeantenne brukes i alle UWB-applikasjoner som jordpenetrerende radar, Wi-Fi, trådløse og mikrobølgeavbildningsbaserte applikasjoner.
• Disse antennene er mye brukt for GPR-applikasjoner
• Disse brukes ofte for UHF TV-mottak med kort rekkevidde.
• Bowtie-antenneapplikasjoner er de samme som dipolantenner bortsett fra med bredere båndbredde.
• Denne antennen brukes vanligvis i trådløse kommunikasjonsapplikasjoner som satellittantenner, basestasjoner for mobiltelefoner, etc.
• Denne antennen er også et perfekt valg der overføring og mottak av middels til lang rekkevidde er nødvendig.

Dermed er dette en oversikt over en Bowtie antenne – fungerer med søknader. Denne antennen regnes som en todimensjonal versjon av bikonisk antenne som har mange elementer som stikker ut i et 360-graders mønster i to retninger. Her er et spørsmål til deg, hva er en antenne array ?