¿Cómo se llama esta antena y cómo se ve el patrón de polarización y radiación?

Estaba buscando diseños de antenas helicoidales y me detuve aquí para mirar alrededor cuando vi esta antena (abajo). Supongo que tiene una característica un tanto omnidireccional que sería ventajoso colocar en un automóvil / avión / helicóptero para comunicarse con una antena helicoidal de "estación de comando" que se puede apuntar manualmente hacia atrás.

  • ¿Cómo se llama este diseño de antena?
  • ¿ Cómo se ve el patrón de radiación en tres dimensiones ? ¿Es algo similar a un dipolo vertical con isotropía en el plano horizontal y nulos en la parte superior e inferior, o es sustancialmente diferente?
  • ¿Qué pasa con la polarización - lineal? ¿circular? azimutal? ¿mezclado?

He intentado una traducción, pero no parece describir la antena en sí. Estos también se pueden ver en el extremo izquierdo de la segunda imagen.

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Está claramente destinado a ser polarizado circularmente. Eso significa que sacrifica la radiación en todos los ángulos específicos para cubrir muchos. En otras palabras, probablemente funcionaría igual de bien con antenas receptoras horizontales que verticales. Esto es similar a cómo lo hacen las emisoras de radio FM. Es un compromiso para cubrir la mayor variedad de receptores, a expensas del alcance. En FM eso no es un problema porque simplemente les inyectan mucha energía o agregan bahías de antena. Este está configurado verticalmente, pero a menudo cuelgan del costado de las torres para cubrir direcciones específicas.
@SDsolar "claramente" porque ¿por qué? ¿De qué manera es esto claro? claro para todos? ¿Hay alguna forma en que uno pueda saber mirando una antena si tiene o no polarización circular? ¿Puedes decir si la antena en la pregunta también está claramente polarizada circularmente a la derecha o a la izquierda?
Claramente, debido a la forma y disposición de los elementos. Por lo general, son curvas en lugar de rectas, y no todas en un solo plano. Cuando dice derecha o izquierda, probablemente esté pensando en antenas satelitales construidas como una hélice donde todo está construido para girar en una dirección. Pero una antena como esta es ambas cosas, como puede ver por la forma. Busca en Google sobre antenas de transmisión de FM y verás que se parecen más a este ejemplo. La idea general es hacer que sea más fácil para el oyente eliminando sus consideraciones de polarización.
@SDsolar Lo siento, ¿está diciendo que esta antena está polarizada tanto a la derecha como a la izquierda? No creo que ninguna cantidad de googlear pueda conciliar eso. ¿Puede mostrar alguna evidencia existente de una antena omnidireccional aproximada (dentro de un plano horizontal) que transmite simultáneamente cantidades iguales de potencia en ambas direcciones circulares, que en realidad no solo irradia polarización lineal? Creo que no es matemáticamente posible, y no creo que puedas encontrar ninguno.
Echa un vistazo a la trama aquí: circular-wireless.com/en/conceptos-sobre-antenas/… Y sí, las antenas de transmisión de FM son tanto para diestros como para zurdos al mismo tiempo.
@SDsolar gracias, ese es el enlace en la respuesta aceptada donde se discuten los beneficios de rechazar un sentido CP , por ejemplo, para reducir la sensibilidad a las señales reflejadas en relación con las directas. En ese caso por unos 10 y 12 dB a 1,3 y 2,4 GHz. Creo que la transmisión de FM a veces se polariza en ambas direcciones lineales (con un retraso de fase) para hacer una polarización circular única, de modo que los receptores de FM (con antenas típicamente polarizadas linealmente) recibirán una señal con menos interrupciones causadas por reflexiones y rotaciones a lo largo del camino .
Tienes toda la razón, @uhoh. Como al conducir un automóvil y doblar esquinas y cosas por el estilo. Las señales reflejadas en las ciudades son un desafío particular. Es por eso que hay tantos sitios celulares para nuestros teléfonos. Cada vez que rebota en una superficie plana como un edificio o agua, solo el componente de polarización en ese plano se refleja con una fuerza significativa. Con la llegada de 5G, veremos un gran aumento en la densidad de los sitios celulares para mantener las conexiones de alta velocidad que proporciona. Está destinado a reemplazar la televisión por cable, las líneas telefónicas y todo. Tendrá que ser confiable.
Esa es una gran foto de las antenas de hélice corta. Están muy bien hechos y se ven muy bien. ¿Son para algún tipo de recepción terrestre como TV digital o FM?

Respuestas (2)

Eso parece ser una antena de hoja de trébol.

Está polarizado circularmente. Y el patrón de radiación es similar a una antena dipolo.

Aquí hay algunos detalles más: https://www.antenna-theory.com/antennas/cloverleaf.php

Para evitar que esta sea una respuesta de solo enlace, ¿podría describir el patrón de radiación aquí en su publicación en lugar de enviar a las personas fuera del sitio para obtener la respuesta? Una captura de pantalla del patrón de radiación también sería útil. ¡Gracias!

Antena de hoja de trébol, polarización circular.

Una introducción, más o menos: https://www.antenna-theory.com/antennas/cloverleaf.php

Un artículo: Rexiramdhan & Thalib (2020) " Diseño y análisis de antena receptora de polarización circular como estabilizador de video en televisión UHF " Int. J.Comp. aplicación. (0975 – 8887) v. 175, N° 30.

Aunque lo llaman "diseño", no dan ninguna fórmula de diseño, todo fue simulado... imagínense. Su VSWR parece sugerir que la impedancia podría ajustarse un poco mejor (¿quizás ajustando el diámetro del cable?). El ancho de banda también se verá afectado por el diámetro del cable.

El patrón es toroidal, como el de un dipolo vertical, pero tiene polarización circular, lo que significa que es relativamente independiente de la orientación angular. Creo que son populares para aplicaciones de control remoto, drones y demás, por esta razón.

Probablemente también haya algo que decir sobre las rutas múltiples, que podrían no tender a cancelarse tan bien (tener nulos tan profundos) como la polarización lineal, manteniendo así cierta calidad de enlace incluso en esas condiciones. La ruta múltiple también puede crear una polarización lineal a partir de una circular, por lo que no se cancela por completo con el original u otros ángulos aleatorios. Y algunos trayectos múltiples pueden cubrir los nulos axiales de la antena, por lo que aún puede ser bastante omnidireccional en un entorno real.

Las otras antenas, en la segunda imagen, parecen ser de tipo helicoidal.

Eso tendría sentido. Me recuerda a una presentación que vi de una antena omnidireccional UHF(?) que fue diseñada y utilizada en el transbordador espacial de EE. UU. para permitir la comunicación con los astronautas cuando estaban fuera del transbordador. La presentación fue patentada, por lo que no puedo publicar nada de ella.
@SteveSh, un dipolo cruzado simple con un elemento a 90 ° del otro (perpendicular y alimentado a 90 ° desfasado) será verdaderamente omnidireccional. Lo hace variando suavemente desde CP en el eje hasta LP en el plano de los dipolos.
¿Cómo se llama esta antena y cómo se ve el patrón de polarización y radiación?
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