Aunque estoy estudiando antenas de ranura de guía de ondas, por lo que los ejemplos que voy a dar están relacionados con este tema, mi pregunta cubre una gama más amplia de temas.
Ya sé un par de cosas:
Entonces, dejando de lado las antenas independientes de la frecuencia que teóricamente tienen un ancho de banda infinito, ¿qué hace que la banda de una antena o cualquier otro dispositivo de RF/microondas sea más amplia que la de otros? Cuando se necesita un diseño de banda ancha, ¿cómo se debe proceder?
En particular, me preguntaba por qué la ranura en forma de H o la ranura en forma de U tienen una banda más ancha que, por ejemplo, una ranura rectangular de la misma dimensión (aunque no es inmediato comparar la dimensión de esas ranuras, podríamos tomar el área).
Una posible explicación podría ser que existen diferencias entre el circuito equivalente y los elementos parásitos equivalentes de los dos diseños.
Otra explicación podría ser que el campo electromagnético en la ranura en forma de H, así como en la ranura en forma de U, tiene más grados de libertad que en la ranura rectangular. Por lo tanto, pueden "acomodarse" de diferentes maneras a diferentes frecuencias con el resultado de un ancho de banda más amplio.
Esto último me parece mejor. Sin embargo, no es que añadiendo grados de libertad siempre se obtenga un ancho de banda más amplio...
En términos muy generales, es la Q de la antena (si se ve como un elemento resonante) lo que la hace más o menos ancha. Cuanto mayor sea la Q, más "eficiente" transferirá energía, pero menor será su ancho de banda. Pero hay muchos factores que confunden ese modelo simple. Por un lado, no tiene en cuenta ninguna pérdida en la antena (por ejemplo, debido a la alta carga épsilon para hacerla más compacta) o la eficiencia con la que realmente puede acoplarse al aire. Por ejemplo, la forma de construir una antena de alambre es usar un tanque LC para hacer que el alambre resuene a la frecuencia deseada. Puede acortar el cable y al ajustar el tanque LC aún puede mantenerlo resonante. Pero cuanto más corto es el cable, menos acoplamiento obtienes en el aire. Desafortunadamente, no existe una regla general sobre qué tipos de antena son mejores que otros. Tienes que probar los diferentes diseños (o simularlos) para saber cuál se adapta mejor a tus necesidades. Si ha realizado muchos de estos experimentos/simulaciones, tiene una especie de sensación de lo que podría funcionar y lo que podría no funcionar. Pero al final es solo una suposición y todavía tienes que intentarlo... y a menudo obtienes resultados interesantes que no hubieras esperado.
elia
Atila Kinali