Antena de alta ganancia
Ciencia popular de la antena: ancho de banda operativo
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Yo. Definición y clasificación
1. Definición: Ancho de banda de la antena generalmente se refiere al rango de frecuencia correspondiente a cuando un determinado parámetro de la antena (como ganancia, relación de onda estacionaria de voltaje, etc.) cumple con requisitos específicos.
2. Clasificación
Ancho de banda absoluto: Es el rango de frecuencia real dentro del cual puede operar la antena. La fórmula de cálculo es Îf = fmax - fmin, donde fmax es la frecuencia más alta a la que puede funcionar la antena y fmin es la frecuencia más baja a la que puede funcionar la antena.
Ancho de banda relativo**: Se expresa como la relación entre la diferencia entre las frecuencias límite superior e inferior y la frecuencia central. La fórmula de cálculo es Ancho de banda relativo = (f_high - f_low) / f_center.
II. Factores que influyen y métodos de representación
1. Factores que influyen: el ancho de banda de una antena se ve afectado por varios factores, incluido el tamaño físico, la forma, el material de la antena y los objetivos de diseño. Por ejemplo, técnicas como el uso de cables metálicos más gruesos, “jaulas de cables” metálicas para aproximar cables metálicos aún más gruesos y la integración de múltiples antenas en un solo componente pueden aumentar el ancho de banda de la antena.
2. Métodos de representación:
Condición de relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR): bajo la condición de que la relación de onda estacionaria de voltaje VSWR ⤠1,5, el ancho de banda de frecuencia operativa de la antena se denomina ancho de banda de la antena. Esta es una definición comúnmente utilizada en sistemas de comunicaciones móviles.
Condición de caída de ganancia: el ancho de banda de frecuencia dentro del cual la ganancia de la antena cae en 3 decibeles también se denomina ancho de banda de la antena. Este método de representación se centra en la característica de que la ganancia de la antena cambia con la frecuencia.
III. Aplicaciones prácticas y significado
1. Aplicaciones prácticas: en los sistemas de comunicación, la selección del ancho de banda de la antena es crucial para el rendimiento del sistema. Si el ancho de banda de la antena es demasiado estrecho, es posible que no pueda cubrir el rango de frecuencia de comunicación requerido, lo que provocará una disminución en la calidad de la comunicación o la imposibilidad de establecer una conexión de comunicación. Por lo tanto, al elegir una antena, se deben considerar exhaustivamente factores como el rango de frecuencia de comunicación, los requisitos de ancho de banda y la antenarendimiento del sistema.
2. Importancia: El ancho de banda de la antena es uno de los indicadores importantes para medir el rendimiento de una antena. Determina las capacidades de radiación y recepción de la antena en diferentes frecuencias y es de gran importancia para garantizar la estabilidad y confiabilidad del sistema de comunicación.
Tipos de ancho de banda de antena
Yo. Ancho de banda absoluto
1. Definición: El ancho de banda absoluto se refiere al rango de frecuencia real dentro del cual puede operar la antena, es decir, la diferencia entre la frecuencia más alta y la frecuencia más baja cuando los indicadores de rendimiento de la antena (como la relación de onda estacionaria de voltaje, ganancia, etc.) cumplir con requisitos específicos. La fórmula de cálculo es: B = fh - fl, donde fh es la frecuencia más alta dentro del ancho de banda y fl es la frecuencia más baja dentro del ancho de banda.
2. Características: El ancho de banda absoluto refleja directamente el tamaño del rango de frecuencia que la antena puede cubrir y es una forma intuitiva de representar el ancho de banda de la antena.
II. Ancho de banda relativo
1. Definición: El ancho de banda relativo se expresa como la relación entre la diferencia entre las frecuencias más alta y más baja en las que la antena puede operar y la frecuencia central. La fórmula de cálculo es: Br = (fh - fl) / f0 Ã 100%, donde fh es la frecuencia más alta dentro del ancho de banda, fl es la frecuencia más baja dentro del ancho de banda y f0 es la frecuencia central.
2. Características:
- Dado que el ancho de banda relativo tiene en cuenta la frecuencia central de funcionamiento de la antena, puede reflejar con mayor precisión los cambios de rendimiento de la antena en diferentes frecuencias.
- Según el tamaño del ancho de banda relativo, antenas se pueden clasificar en antenas de banda estrecha, antenas de banda ancha y antenas de banda ultraancha. Generalmente, las antenas con un ancho de banda relativo inferior al 10% se denominan antenas de banda estrecha, y aquellas con un ancho de banda relativo superior al 20% se denominan antenas de banda ancha. Las antenas de banda ancha también se pueden representar directamente mediante la relación entre fh y fl. Las antenas con fh/fl superior a 2:1 se denominan antenas de banda ancha. Si fh/fl es mayor que 3:1, se las puede denominar antenas de banda muy ancha. Para fh/fl superior a 10:1, se suelen denominar antenas de banda ultraancha. También hay un dicho que dice que el ancho de banda relativo de las antenas de banda estrecha es inferior al 1%, el de las antenas de banda ancha está entre el 1% y el 25% y el de las antenas de banda ultraancha es superior al 25%. .
III. Otros métodos de representación
Además del ancho de banda absoluto y el ancho de banda relativo, el ancho de banda de la antena también se puede representar mediante la relación del ancho de banda, es decir, la relación entre las frecuencias límite superior e inferior (fh:fl). Sin embargo, este método de representación se utiliza con menos frecuencia que el ancho de banda absoluto y el ancho de banda relativo.
