Dipolo impreso vs dipolo ordinario (3D)

Para hacer una comparación entre un dipolo ordinario (3D) de media longitud de onda y su versión impresa (planar), he hecho una simulación en ambos casos. Ambos fueron diseñados para funcionar a 3 GHz (longitud de onda de 100 mm). El puerto de entrada es una fuente de voltaje con 75 ohmios de impedancia. Para evitar efectos dieléctricos, no he considerado ningún sustrato dieléctrico para el dipolo impreso.

1. El dipolo 3D ha sido construido con:

• Longitud 45 mm (un poco más bajo que la mitad de la longitud de onda. Esa es una elección resultado de la optimización del simulador).

• Radio 1 mm (mucho más bajo que la longitud)

• Gap1 1 mm (mucho más bajo que la longitud)

Los resultados son:

S11 (coeficiente de reflexión). Es mínimo a 3GHz. Así que está bien.

Cortes del patrón de radiación (a 3 GHz)

2. El dipolo impreso tiene los mismos valores de tamaño (Longitud 45 mm, Ancho 1 mm, Espacio 1 mm) del 3D, excepto por el hecho de que es una tira.

Los resultados son:

S11 (coeficiente de reflexión).

Cortes del patrón de radiación (a 3GHz).

En conclusión :

• misma frecuencia de resonancia (para una longitud fija)
• misma coincidencia en la frecuencia de resonancia
• misma forma de patrón y mismos valores de directividad

(Solo se presentan diferencias muy muy muy pequeñas en los gráficos anteriores)

pero un dipolo impreso tiene muchas ventajas, es liviano, fácilmente integrable con dispositivos activos en PCB y flexible para hacer PCB flexible.

No puedo creer que no haya al menos una desventaja al elegir la versión impresa. Habría esperado una gran variación en el patrón de radiación, ya que el dipolo 3d tiene la misma forma si se ve desde cada dirección en el plano transversal, mientras que un dipolo impreso es una tira si se observa frontalmente y un cable si se observa lateralmente. Pero las simulaciones dicen que estoy equivocado: el dipolo impreso es tan omnidireccional (y con el mismo valor de directividad) que el dipolo 3D.