蝶ネクタイ型アンテナ : 動作、放射パターン、およびそのアプリケーション

広帯域システムは、マルチスタンダードの高解像度レーダー、信号検出器、通信などのさまざまな電磁アプリケーションで最適なソリューションです。広帯域システムの場合、その広帯域入力インピーダンスとシンプルな平面形状により、ボウタイ アンテナがシステムの最良のソリューションとして認識されています。人工磁気に関連付けられると、広帯域高利得アンテナ システムとも見なされます。 導体 .現在、これらの アンテナ 広帯域アレイおよびビーム操縦可能で使用されます。ただし、必要なゲインを対象の周波数範囲全体にわたって特定の方向に維持する必要がある場合は、ボウタイ ジオメトリを慎重に選択する必要があります。とはいえ、さまざまな種類のボウタイが、ラジエーターの長さ、基準インピーダンス、フレア角度、測定セットアップ、および材料などのさまざまなパラメーターを頻繁に使用するため、この選択はしばしば問題になります。したがって、この記事では、 ボウタイアンテナ – アプリケーションの操作。

ボウタイアンテナとは？

三角形の頂点の間のスペースに給電点を介して、2つの三角形の硬いワイヤ片または2つの三角形の平らな金属板をボウタイ構成で配置したアンテナは、ボウタイアンテナとして知られています。これは、2 次元バイコニカル デザインの一般的なタイプのアンテナです。これらのアンテナは、短距離 UHF TV 受信や GPR アプリケーションに頻繁に使用されます。これは、超広帯域性能、低周波数動作、最小リンギング、計画、軽量 & コンパクトなどの一連の厳しいアンテナ性能を備えているためです。

ボウタイ スロット、広帯域印刷、スロット付きボウタイ パッチ、ボウタイ マイクロストリップ給電、CPW 給電の湾曲ボウタイ スロット、両面三角形など、さまざまなタイプのボウタイ アンテナがあります。

蝶ネクタイアンテナはどのように機能しますか?

ボウタイ アンテナは、アンテナ エレメントのような直線の棒ではなく、三角形のエレメントを使用して動作します。このアンテナでは、蝶ネクタイを作るために三角形の要素が2つの側面に外側に取り付けられています。これらの 2 つのアンテナ要素は、ほぼ中央で接触しています。このアンテナは、蝶のように見えることから、バタフライ アンテナと呼ばれることもあります。蝶ネクタイ要素には、アンテナをロックする金属棒が含まれており、猫のひげアンテナとして知られています。このタイプのアンテナは対数周期アンテナのように見えるかもしれませんが、LP アンテナとは見なされません。

弓アンテナの周波数範囲は、主に三角形または丸みを帯びた蝶ネクタイのタイプによって異なります。三角形の蝶ネクタイの周波数範囲は 2.4 ～ 6.0 GHz ですが、丸い蝶ネクタイの周波数範囲は 2.4 ～ 6.5 GHz です。ボウタイ アンテナは、HFR および UFR 範囲で使用されます。このアンテナの金属要素は、それらの間に電界を作成する共振要素です。電磁波が電界を通過すると、ラジオ受信機に供給したり、ラジオ送信機から送信したりできる電流が生成されます。

ラジオ受信機が電流を受信すると、電磁波にエンコードされた情報を理解するために増幅および処理されます。一方、送信機では逆のことが起こり、無線送信機がボウタイ アンテナに供給される電気信号を生成します。電気信号は、電磁波を空中に放出する金属アーム間の電界を励起します。

蝶ネクタイアンテナ電卓

波長、帯域幅、幅、距離、高さなどの周波数がわかっている場合、次の式を使用して出力を計算します。

「λ」= c/f

ここで、「λ」は波長です。

「c」は空気中の伝搬速度です。

「f」は MHz 内のキャリア周波数です。

波長

動作周波数は2400MHzです。アンテナが送受信する電磁波の周波数です。

波長は λ' = c/f として計算されます。

c = 3×10^8m/sec が光の速度であることはわかっています。

これらの値を上記の波長方程式に代入します。

λ' = c/f => 3×10^8/2400 = > 125 mm.

帯域幅

帯域幅を計算するには、式 B = 0.33xf => 0.33 x 2400 = 792 MHz。

幅

幅を計算するには、式は w = 0.375 x λ x 1000mm です。

幅 = 0.375 x 125 x 1000mm => 46.875mm。

距離

距離を計算するには、D = 0.02066 x λ のような式があります。

D = 0.02066 x 125 => 2.5825 mm。

身長

高さを計算するには、H= 0.25 x λ のような式があります。

高さ = 0.25 x 125 => 31.25 mm。

蝶ネクタイアンテナの放射パターン

アンテナ設計では、放射パターンはアンテナからの電波強度の角度依存性です。つまり、アンテナから離れた方向関数としてのアンテナを介した放射電力の偏差です。アンテナの放射パターンは、空間内のアンテナによる放射エネルギー分布を示します。

放射という用語は、アンテナでの波の放射または応答を意味し、その強度を指定するために使用されます。角度位置とアンテナからの半径距離関数としてグラフィカルにプロットできます。したがって、これらは方向関数のような空間への放射エネルギー分布の図式表現です。このアンテナの放射パターンは、ダイポール アンテナに似ています。ボウタイ アンテナの偏波は垂直であり、円錐または蝶の羽が向いている方向に信号を受信します。

特徴

ボウタイ アンテナの特性については、以下で説明します。

• このアンテナは、アンテナエレメントと同様に三角形のエレメントを使用しています。
• このタイプのアンテナは垂直偏波を持っているため、ウィングまたはコーンで信号を受信します。
• これらのアンテナは、折り曲げられた導線によって形作られています。
• このアンテナは、細線ダイポール アンテナと比較して、帯域幅がはるかに優れています。
• これらのタイプのアンテナには、シャープ BT、非対称 BT、ブロード BT、ダブル BT、ブランテッド BT ​​などのさまざまな形の電極があります。

利点

蝶ネクタイアンテナの利点は次のとおりです。

• ボウタイアンテナは軽量です。
• 設計・製作は簡単です。
• 放射線内のより良い平衡。
• 平面構造でコンパクトなサイズです。
• このアンテナの帯域幅は、直線の上にある三角形の要素で強化されます。
• これらのアンテナは、60 度の角度から信号を頻繁に受信します。
• そのデザインは非常に強力です。
• これらは高価ではありません。
• このアンテナ内のメッシュ反射板は、八木アンテナと比較して非常に効率的です。

ボウタイアンテナのデメリットとしては、以下のようなものがあります。

• これらのアンテナは、周波数範囲の下限で送信効率が低くなります。
• これらのアンテナには、エンドファイア反射、分散特性、限られた帯域幅、貧弱なゲイン、および効率があります。

アプリケーション

の 蝶ネクタイアンテナの応用 以下のものが含まれます。

• 現在、これらのアンテナは、5G、マルチバンド WLAN/LTE/WiMAX、IR 偏光測定、短距離レーダー、地中貫通などの多くのアプリケーションで使用されています。
• ボウタイ アンテナは、地中レーダー、Wi-Fi、ワイヤレスおよびマイクロ波イメージング ベースのアプリケーションなど、すべての UWB アプリケーションで使用されます。
• これらのアンテナは、GPR アプリケーションに広く利用されています。
• これらは、近距離の UHF TV 受信によく使用されます。
• ボウタイ アンテナの用途は、帯域幅が広いことを除けば、ダイポール アンテナと同じです。
• このアンテナは通常、衛星アンテナ、携帯電話の基地局などの無線通信アプリケーションで使用されます。
• このアンテナは、中距離から長距離の送受信が必要な場合にも最適です。

したがって、これはボウタイの概要です アンテナ – 動作中 アプリケーションで。このアンテナは、360 度のパターン内で 2 方向に多数の要素が突き出ている 2 次元バージョンのバイコニカル アンテナと見なされます。ここであなたに質問があります。 アンテナアレイ ?