Tengo una antena de panel Wi-Fi de 5 GHz y 23 dBi que tiene la geometría que se muestra en las imágenes a continuación.
He tenido bastante curiosidad sobre el propósito de este extraño diseño de antena. Los elementos tienen formas únicas y cada uno es ligeramente diferente, aunque hay mucha simetría. Algunos elementos no están conectados a nada (¿parásitos?), pero muchos están atados a la línea central. La antena tiene un plano de tierra debajo (alrededor de una pulgada) y los elementos accionados están grabados en una placa de circuito impreso.
¿Cómo surge un diseño como este, con una geometría tan complicada? Estoy familiarizado con el electromagnetismo y la teoría de antenas hasta cierto punto, pero todavía no entiendo esto.
Parece ser un conjunto de antenas de parche, análogo (entre muchas imágenes que podría encontrar buscando en Google) a este:
Los conjuntos de antenas de parche son un tipo especial de antenas microstrip . Puedes encontrar muchos detalles sobre ellos en este artículo .
Un extracto relevante:
ARREGLOS PLANOS DE MICROBANDA
Las matrices planas de microcintas se utilizan para formar un haz de lápiz y los elementos de la matriz se pueden alimentar de varias maneras. En el primer ejemplo, el feed corporativo se usa para activar cada elemento de la matriz por separado. En la Figura 10,4 se muestra un ejemplo que consta de radiadores de parche y una red de líneas de alimentación microstrip. Las alimentaciones de parche están insertadas para lograr una buena coincidencia con las líneas de alimentación. Las líneas de alimentación están hechas de una longitud similar, por lo que el haz apunta hacia el lado opuesto del arreglo en todas las frecuencias. El ancho de banda está limitado por los propios parches, que suele ser un pequeño porcentaje. Las líneas de alimentación son bastante largas, lo que se suma a los mecanismos de pérdida, y se genera radiación espuria en las curvas y uniones.
Dado que dijo que tiene cierto conocimiento de la teoría de antenas, puede apreciar cómo un conjunto de antenas planas de este tipo puede generar un patrón de radiación útil, como se muestra en esta imagen de una simulación:
EDITAR (Después de una búsqueda más exhaustiva en Internet)
Puede que encuentres muy interesante el siguiente artículo, ya que es una explicación concisa y clara de los conceptos básicos sobre las antenas de parche:
Algunos extractos:
Los temas incluyen principios de operación, coincidencia de impedancia, patrones de radiación, polarización circular, ancho de banda, eficiencia, tipos de alimentación alternativos, parches apilados y comportamiento de modo superior.
[...]
Propiedades de un parche Microstrip básico
Una antena microstrip o de parche es una antena de bajo perfil que tiene una serie de ventajas sobre otras antenas: es liviana, económica y los dispositivos electrónicos como LNA y SSPA se pueden integrar con estas antenas con bastante facilidad. Si bien la antena puede ser una estructura tridimensional (envuelta alrededor de un cilindro, por ejemplo), generalmente es plana y es por eso que las antenas de parche a veces se denominan antenas planas.
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