diseño de antena

Diseño de registro Antenas periódicas
 
 
Por Glen Dash, Ampyx LLC, GlenDash en alum.mit.edu
Derechos de autor 2000, 2005 Ampyx LLC
 
 
Ligero y preciso, el registro periódico se ha convertido en un favorito entre los ingenieros de EMC.
 
En 1957, RH Duhamel y DE Isbell publicaron el primer trabajo sobre lo que iba a ser conocido como la matriz periódica de registro.   Estas antenasnotables presentan impedancias relativamente uniformes de entrada, VSWR y las características de la radiación en una amplia gama de frecuencias. El diseño es tan simple que en retrospectiva, es notable que no fue inventado antes.   En esencia, inicie sesión arrays periódicos son un grupo de antenas dipolo de diferentes tamaños unidas entre sí y se alimenta alternativamente a través de una línea detransmisión común.   Aún así, a pesar de su simplicidad, la antena log periódica sigue siendo un tema de considerable estudio en la actualidad. 
 
La antena periódica registro funciona de la manera uno intuitivamente esperaría.   Su "región activa," - que parte de la antena que es en realidad irradiando o recibir radiación eficiente -. turnos con frecuencia   El elemento más largo es activa enfrecuencia útil más bajo de la antena donde actúa como un dipolo de media onda.   medida que la frecuencia se desplaza hacia arriba, la región activa se desplaza hacia adelante.   El límite superior de frecuencia de la antena es una función de los elementos más cortos.
 

Figura 1 .   disposición básica de un registro de dipolos periódica (LPDA).   Desde Ref. 1.
 
Entrar diseños periódicosvarían, pero el más utilizado para el trabajo de EMC es el registro de dipolos periódica (LPDA) de la figura 1 inventó DE Isbell, de la Universidad de Illinois.  El LPDA vamos a discutir en este artículo cubre un rango de frecuencia de 200 a 1000 MHz.   En realidad no nos construimos, pero sí que simula el funcionamiento de un método de simulador de Momentos.
 

Figura 2 :. Una mirada máscercana a la LPDA   Tenga en cuenta que los elementos adyacentes se alimentan fuera de fase.
 
La geometría básica es la que se muestra en la Figura 2 ..   Cada elemento es más corto que el elemento a su izquierda.   Proporción de cada elemento de cada elemento adyacente es constante, y se denomina como tau (  ). La otra dimensión crítica es la separación entre elementos, designado "d" en la Figura2.   Distancia d 1,2 por ejemplo, es la distancia entre el elemento más a la izquierda y su vecino más cercano. La distancia entre dos elementos adyacentes es igual a:
 

 


Dos factores, tau (  ) y sigma (  ), son en su mayor parte los únicos factores que necesitamos considerar.   Tau, como se ha mencionado, es la relación de la longitud de un elemento a su vecino más larga.   Sigma seconoce como la "separación relativa constante" y junto con  determina el ángulo de vértice de la antena,  .
 

 
Tau y sigma se pueden seleccionar mediante el uso de la figura 3 (Ref. 1, 3).   Para el trabajo de EMC, nos gustaría mantener la antena lo más compacto posible, y podemos hacerlo seleccionando una tau baja.   También nos gustaría mantener la ganancia bastante baja para evitardemasiado estrecha un ancho de haz.   Vamos a elegir un sigma de 0.12 y tau de 0,8, lo que debería producir una antena con una ganancia de aproximadamente 6,5 db a una isotrópica.
 

Figura 3 : Los parámetros de tau y sigma pueden ser elegidos a partir de este gráfico.   Elegimos un tau de 0,8 y una sigma de 0,12 para una ganancia prevista de 6,5 dBi.   La línea para sigma es óptima para losdiseñadores que quieren ganancia máxima. [Ref. 1, 3].
 
 
En funcionamiento, el LPDA funciona como sigue.   Haciendo referencia a la Figura 2, se supone que estamos operando a una frecuencia en la que el tercer elemento (medio) es resonante.   elementos 2 y 4 son ligeramente más largos y más cortos, respectivamente, que el elemento 3.   Su separación, combinado con el hecho de que la línea de...