Metuljčka antena: Delovanje, vzorec sevanja in njena uporaba

Širokopasovni sistemi so najboljša rešitev v različnih elektromagnetnih aplikacijah, kot so večstandardni radarji visoke ločljivosti, detektorji signalov in komunikacije. Za širokopasovne sisteme je bila metuljčka antena prepoznana kot najboljša rešitev za sisteme zaradi svoje širokopasovne vhodne impedance in preproste ravninske oblike. Velja tudi za širokopasovni antenski sistem z visokim ojačenjem, ko je povezan z umetnim magnetom prevodniki . Trenutno te antene se uporabljajo v širokopasovnih nizih in so krmiljeni snopom. Toda geometrijo metuljčka je treba izbrati previdno, če je treba ohranjati potrebno ojačenje v določeni smeri v celotnem frekvenčnem območju, ki nas zanima. Čeprav je ta izbira pogosto problematična, saj različne vrste metuljčkov pogosto uporabljajo različne parametre, kot so dolžina radiatorjev, referenčna impedanca, kot bleščanja, merilne nastavitve in materiali. Ta članek torej obravnava pregled a Metuljček antena – delo z aplikacijami.

Kaj je metuljček antena?

Antena, ki je razporejena v obliki metuljčka z dvema trikotnima trma žicama ali dvema trikotnima ravnima kovinskima ploščama skozi dovodno točko v prostoru med vrhovi trikotnikov, je znana kot antena metuljčka. To je običajna vrsta antene z dvodimenzionalno bikonično zasnovo. Te antene se pogosto uporabljajo za sprejem UHF TV kratkega dosega in tudi za aplikacije GPR, ker imajo nabor strogih zmogljivosti antene, kot so ultra širokopasovna zmogljivost, nizka frekvenca delovanja, najmanj zvonjenja, načrtovanje, lahka in kompaktna.

Obstajajo različne vrste anten za metuljčke, kot so antene za metuljčke, širokopasovne potiskane, zaplate za metuljčke z režami, mikrotrakaste antene za metuljčke, ukrivljene reže za metuljčke s CPW in dvostranske trikotne antene.

Kako deluje antena na metuljček?

Metuljčka antena deluje tako, da uporablja trikotne elemente namesto ravnih palic, kot so elementi antene. V tej anteni so trikotni elementi pritrjeni zunaj na dveh straneh, da naredijo metuljček. Ta dva elementa antene se dotikata skoraj na sredini. Včasih je ta antena znana kot antena metulja, ker je videti kot metulj. Elementi metuljčka vsebujejo kovinsko palico, ki zaklene anteno, potem je znana kot antena mačjih brkov. Ta vrsta antene je lahko videti kot logperiodične antene, čeprav se ne štejejo za LP antene.

Frekvenčno območje antene je odvisno predvsem od vrste trikotnega ali zaobljenega metuljčka. Frekvenca trikotnega metuljčka se giblje od 2,4 do 6,0 GHz, frekvenca zaobljenega metuljčka pa je od 2,4 do 6,5 GHz. Metuljčka antena se uporablja v HFR in UFR območjih. Kovinski elementi v tej anteni so resonančni elementi, ki med seboj ustvarjajo električno polje. Ko elektromagnetno valovanje prehaja skozi električno polje in nastane tok, ki se lahko napaja v radijski sprejemnik ali prenaša iz radijskega oddajnika.

Ko radijski sprejemnik sprejme tok, se ta ojača in obdela za razumevanje informacij, kodiranih v elektromagnetnih valovih. Medtem ko se pri oddajniku zgodi obratno, ko radijski oddajnik ustvari električni signal, ki se napaja na anteno na metuljčku. Električni signal vzbuja električno polje med kovinskimi kraki, ki oddaja elektromagnetne valove v zrak.

Kalkulator antene metuljčka

Naslednje formule se uporabljajo za izračun rezultatov, če poznamo frekvenco, kot so valovna dolžina, pasovna širina, širina, razdalja in višina.

Vemo, da je 'λ' = c/f

Kjer je 'λ' valovna dolžina.

'c' je hitrost širjenja v zraku.

„f“ je nosilna frekvenca znotraj MHz.

Valovna dolžina

Delovna frekvenca je 2400MHz. Je frekvenca elektromagnetnega valovanja, ki ga antena prenaša in sprejema.

Valovna dolžina se izračuna kot λ’ = c/f.

Vemo, da je 'c' = 3×10^8m/s, kar je hitrost svetlobe.

Nadomestite te vrednosti v zgornjo enačbo valovne dolžine.

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

Pasovna širina

Za izračun pasovne širine uporabite formulo B = 0,33xf => 0,33 x 2400 = 792 MHz.

Premer

Za izračun širine je formula w = 0,375 x λ x 1000 mm

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

Razdalja

Za izračun razdalje imamo formulo, kot je D = 0,02066 x λ.

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

Višina

Za izračun višine imamo formulo, kot je H= 0,25 x λ.

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

Vzorec sevanja antene metuljčka

Pri oblikovanju antene je vzorec sevanja kotna odvisnost moči radijskih valov od antene. Torej je to odstopanje sevane moči skozi anteno kot smerne funkcije stran od antene. Vzorec sevanja antene bo pokazal porazdelitev sevane energije antene v prostoru.

Izraz sevanje se uporablja za označevanje emisije ali odziva valov na anteni, da se določi njena moč. Lahko se nariše grafično kot funkcija kotnega položaja in radialne razdalje od antene. Torej, to so diagramski prikazi porazdelitve sevane energije v prostor kot smerna funkcija. Sevalni vzorec te antene je podoben dipolni anteni. Polarizacija metuljčke antene je navpična in sprejema signale v smeri stožca ali pa so metuljeva krila obrnjena.

Značilnosti

Značilnosti metuljčke antene so obravnavane spodaj.

• Ta antena uporablja trikotne elemente, kot so elementi antene.
• Ta vrsta antene ima navpično polarizacijo, tako da sprejema signale na poti kril ali stožca.
• Te antene so oblikovane skozi prepognjeno prevodno žico.
• Ta antena ima veliko boljšo pasovno širino v primerjavi s tankožično dipolno anteno.
• Te vrste anten imajo elektrode v različnih oblikah, kot so Sharp BT, Asymmetric BT, Broad BT, Doubled BT in Blunted BT.

Prednosti

Prednosti metuljčke antene vključujejo naslednje.

• Metuljčke antene so lahke.
• Oblikovanje in izdelava sta enostavna.
• Boljše ravnovesje znotraj sevanja.
• Ima ravno strukturo in kompaktno velikost.
• Pasovna širina te antene bo povečana s trikotnimi elementi nad ravnimi.
• Te antene pogosto sprejemajo signale pod kotom 60 stopinj.
• Njegova zasnova je zelo močnejša.
• Te niso drage.
• Mrežasti reflektor v tej anteni je zelo učinkovit v primerjavi z yagi antenami.

Slabosti metuljčke antene vključujejo naslednje.

• Te antene imajo slabo učinkovitost oddajanja v spodnjem delu svojega frekvenčnega območja.
• Te antene imajo odboje na koncu ognja, disperzijske značilnosti, omejeno pasovno širino, slabo ojačanje in učinkovitost.

Aplikacije

The aplikacije anten za metuljčke vključujejo naslednje.

• Trenutno se te antene še vedno uporabljajo v številnih aplikacijah, kot so 5G, večpasovni WLAN/LTE/WiMAX, IR polarimetrija, radarji kratkega dosega in prodiranje do tal.
• Metuljčka antena se uporablja v vseh aplikacijah UWB, kot so radar, ki prodira do tal, Wi-Fi, brezžične in mikrovalovne aplikacije, ki temeljijo na slikanju.
• Te antene se v veliki meri uporabljajo za aplikacije GPR
• Te se pogosto uporabljajo za sprejem UHF TV kratkega dosega.
• Aplikacije metuljčkovih anten so enake kot pri dipolnih antenah, razen s širšo pasovno širino.
• Ta antena se običajno uporablja v aplikacijah za brezžično komunikacijo, kot so satelitske antene, bazne postaje mobilnih telefonov itd.
• Ta antena je tudi odlična izbira, kjer je potreben prenos in sprejem srednjega do velikega dosega.

Torej, to je pregled metuljčka antena - deluje z aplikacijami. Ta antena velja za dvodimenzionalno različico bikonične antene, ki ima številne elemente, ki štrlijo znotraj 360-stopinjskega vzorca v dveh smereh. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je an antenski niz ?