Antena de onda viajera

Antena de onda viajera (abbr. ABV ) - antena direccional , a lo largo del eje geométrico del cual se propaga una onda viajera de oscilaciones electromagnéticas.

Definición de ABC

Antena que contiene una sección recta de la línea de transmisión con pérdidas debidas a la radiación de ondas de radio que se producen continuamente a lo largo de su longitud , y la dirección de la radiación o recepción predominante es cercana a la dirección del eje longitudinal de esta sección de la línea de transmisión.

Dependiendo del rango de frecuencia de funcionamiento, el tipo de línea de transmisión puede ser diferente (mono o multihilo, guía de ondas dieléctrica o metálica , etc.), y las ondas de radio pueden emitirse como la propia línea de transmisión (una línea de transmisión de tipo abierto). o con blindaje incompleto, por ejemplo, con una ranura en la pantalla externa), y con la ayuda de falta de homogeneidad en la línea de transmisión o elementos radiantes ( vibradores , etc.) conectados a la línea de transmisión.

El segmento de la línea de transmisión se usa completamente en un modo cercano al de una onda viajera [1] . Para lograr esto, un segmento de la línea de transmisión puede terminar con una carga absorbente , la línea de transmisión puede no ser uniforme, la conexión con los elementos radiantes es débil y (o) variable a lo largo del segmento. Esta es la razón de la característica de banda ancha de ABV (ancho de banda, banda ancha e incluso banda ultraancha). Al diseñar un ABC de una longitud determinada, es importante elegir el valor del coeficiente de desaceleración , la relación entre la velocidad de fase de una onda electromagnética en la línea de transmisión y en el espacio circundante .

Dado que el uso de ABV está justificado con pérdidas de calor moderadas en esta carga, la longitud del segmento de la línea de transmisión, que es una parte necesaria y característica del ABV, por regla general, excede la longitud de onda operativa (1 ... 10 λ máx . y más). Debido al gran tamaño longitudinal, ABV tiene un patrón de radiación estrecho y es una antena direccional .

Algunas de las variedades más conocidas de antenas de onda viajera son:

Según el dispositivo o principio de funcionamiento, las antenas están cerca de ABV:

Propiedades

ABV tiene máxima radiación (recepción) en la dirección de su eje. Para la comunicación entre dos objetos en el suelo, el eje del emisor generalmente se dirige paralelo a la superficie de la tierra en una línea recta que conecta los dos objetos.

Coeficiente de directividad ABC D = kL/λ, donde L es la longitud de la antena, λ es la longitud de onda, k es un coeficiente que depende de la dirección de acción de un elemento radiante individual, el valor de la onda viajera, la relación de las amplitudes de las corrientes de los elementos radiantes, etc. El valor de k suele estar entre 4 y 8. El coeficiente de acción direccional es máximo en la velocidad de fase v de la onda viajera, que es ligeramente menor que la velocidad de la luz c e igual a

v = c-2λ (2L + λ).

La primera propiedad característica de ABV es la forma del patrón de radiación espacial, que tiene simetría axial. Es decir, independientemente del plano que pase por el eje del emisor, la forma del diagrama es la misma.

La segunda propiedad característica es una dirección de acción satisfactoria (para la mayoría de los ABC ), que se mantiene en una amplia gama de ondas. La primera propiedad se manifiesta tanto más cuanto mayor es la relación L/λ y cuanto mayor es la simetría axial del patrón de radiación de cada elemento radiante.

Variedades

ABV puede ser de dos tipos: de emisores discretos (separados) ubicados a lo largo del eje a cierta distancia entre sí, o en forma de un emisor continuo, que se encuentra en la dirección del eje de emisión / recepción. En el segundo caso, se considera un emisor continuo como la suma de emisores discretos adyacentes entre sí.
Las antenas del primer tipo incluyen:

Las antenas del segundo tipo incluyen:

Aplicación

En la práctica, ABV se usa para recibir y transmitir dispositivos de radio en todas las longitudes de onda del rango de radio.

Por ejemplo, las antenas helicoidales se utilizan para recibir/transmitir señales de alta frecuencia en dispositivos como teléfonos celulares .

Las antenas de canal de ondas se utilizan para recibir señales de televisión , radar y radioaficionados .

Las antenas de bebidas se utilizan para proporcionar comunicaciones en las fuerzas armadas , ya que, a diferencia de las antenas de látigo simples en las estaciones de radio portátiles, pueden aumentar significativamente el rango de recepción/transmisión de la señal [5] .

Véase también

Notas

  1. ↑ De ahí viene el nombre ABV. Estas antenas se conocen como antenas aperiódicas, a diferencia de las antenas armónicas (por ejemplo, vibradoras), es decir, aquellas en las que se establece un modo cercano a una onda estacionaria a lo largo de la antena y el trabajo se lleva a cabo en frecuencias de resonancia.
  2. ↑ G. Z. Aizenberg, SP Belousov, E. M. Zhubenko et al.Antenas de onda corta / Ed. G. Z. Aizenberg. M: Radio y comunicación, 1985. S. 277-400.
  3. ↑ La diferencia entre una antena logarítmica periódica y ABV es el principio de corte actual utilizado, por el cual: la parte de la antena adyacente al punto de alimentación no irradia; dentro de la parte radiante, el modo está lejos del modo de la onda viajera, la onda se absorbe intensamente; detrás de la parte radiante, la onda se debilita; un aumento en la longitud de la antena proporciona un mayor ancho de banda, pero no conduce a un aumento en la ganancia .
  4. ↑ La diferencia entre la antena de "canal de onda" y ABV es que no hay un segmento de línea de transmisión explícito, las propiedades resonantes se expresan fundamentalmente y es importante respetar las dimensiones resonantes.
  5. ↑ "Antena de Bebida". I. N. Grigorov . Consultado el 1 de julio de 2015. Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2015.

Literatura