La historia de las antenas de bocina se remonta a 1897, cuando el investigador de radio Jagadish Chandra Bose realizó diseños experimentales pioneros utilizando microondas. Posteriormente, GC Southworth y Wilmer Barrow inventaron la estructura de la antena de bocina moderna en 1938, respectivamente. Desde entonces, los diseños de antenas de bocina se han estudiado continuamente para explicar sus patrones de radiación y aplicaciones en diversos campos. Estas antenas son muy famosas en el campo de la transmisión por guía de ondas y las microondas, por lo que a menudo se les llama...antenas de microondasPor lo tanto, este artículo explorará cómo funcionan las antenas de bocina y sus aplicaciones en diversos campos.
¿Qué es una antena de bocina?
A antena de bocinaEs una antena de apertura diseñada específicamente para frecuencias de microondas, con un extremo ensanchado o en forma de cuerno. Esta estructura le otorga mayor directividad, lo que permite que la señal emitida se transmita fácilmente a largas distancias. Las antenas de cuerno operan principalmente en frecuencias de microondas, por lo que su rango de frecuencia suele ser UHF o EHF.
Antena de bocina RFMISO RM-CDPHA618-20 (6-18 GHz)
Estas antenas se utilizan como bocinas de alimentación para antenas grandes, como las parabólicas y direccionales. Entre sus ventajas se incluyen la simplicidad de diseño y ajuste, una baja relación de onda estacionaria, una directividad moderada y un amplio ancho de banda.
Diseño y funcionamiento de antenas de bocina
Los diseños de antenas de bocina pueden implementarse utilizando guías de onda en forma de bocina para transmitir y recibir señales de microondas de radiofrecuencia. Normalmente, se utilizan junto con alimentadores de guías de onda y ondas de radio directas para crear haces estrechos. La sección acampanada puede tener diversas formas, como cuadrada, cónica o rectangular. Para garantizar un funcionamiento correcto, el tamaño de la antena debe ser lo más pequeño posible. Si la longitud de onda es muy grande o el tamaño de la bocina es pequeño, la antena no funcionará correctamente.
Dibujo del contorno de una antena de bocina
En una antena de bocina, parte de la energía incidente se irradia por la entrada de la guía de ondas, mientras que el resto se refleja desde la misma entrada, ya que esta está abierta, lo que resulta en una mala adaptación de impedancia entre el espacio y la guía de ondas. Además, en los bordes de la guía de ondas, la difracción afecta su capacidad radiativa.
Para superar las deficiencias de la guía de ondas, la abertura del extremo está diseñada en forma de bocina electromagnética. Esto permite una transición fluida entre el espacio y la guía de ondas, proporcionando una mejor directividad para las ondas de radio.
Al modificar la guía de ondas como una estructura de bocina, se elimina la discontinuidad y la impedancia de 377 ohmios entre el espacio y la guía de ondas. Esto mejora la directividad y la ganancia de la antena transmisora al reducir la difracción en los bordes para proporcionar energía incidente emitida hacia adelante.
Así funciona una antena de bocina: al excitar un extremo de la guía de ondas, se produce un campo magnético. En el caso de la propagación por guía de ondas, el campo de propagación puede controlarse a través de sus paredes, de modo que no se propague de forma esférica, sino de forma similar a la propagación en el espacio libre. Una vez que el campo que pasa llega al extremo de la guía de ondas, se propaga de la misma forma que en el espacio libre, obteniendo así un frente de onda esférico en dicho extremo.
Tipos comunes de antenas de bocina
Antena de bocina de ganancia estándarEs un tipo de antena ampliamente utilizada en sistemas de comunicación con ganancia y ancho de haz fijos. Este tipo de antena es adecuada para diversas aplicaciones y proporciona una cobertura de señal estable y fiable, además de una alta eficiencia de transmisión de potencia y una buena capacidad antiinterferente. Las antenas de bocina de ganancia estándar se utilizan generalmente en comunicaciones móviles, fijas, satelitales y otros campos.
Recomendaciones de productos de antenas de bocina con ganancia estándar RFMISO:
RM-SGHA159-20 (4,90-7,05 GHz)
RM-SGHA90-15 (8,2-12,5 GHz)
RM-SGHA284-10 (2,60-3,95 GHz)
Antena de bocina de banda anchaEs una antena que se utiliza para recibir y transmitir señales inalámbricas. Posee características de banda ancha, puede cubrir señales en múltiples bandas de frecuencia simultáneamente y mantiene un buen rendimiento en diferentes bandas. Se utiliza comúnmente en sistemas de comunicación inalámbrica, sistemas de radar y otras aplicaciones que requieren una cobertura de banda ancha. Su diseño es similar a la forma de una campana, lo que permite recibir y transmitir señales eficazmente, posee una alta capacidad antiinterferente y una larga distancia de transmisión.
Recomendaciones de productos de antenas de bocina de banda ancha RFMISO:
RM-BDHA618-10 (6-18 GHz)
RM-BDPHA4244-21 (42-44 GHz)
RM-BDHA1840-15B (18-40 GHz)
Antena de bocina de doble polarizaciónEs una antena especialmente diseñada para transmitir y recibir ondas electromagnéticas en dos direcciones ortogonales. Generalmente consta de dos antenas de bocina corrugada colocadas verticalmente, que pueden transmitir y recibir simultáneamente señales polarizadas en direcciones horizontal y vertical. Se utiliza a menudo en radares, comunicaciones por satélite y sistemas de comunicación móvil para mejorar la eficiencia y la fiabilidad de la transmisión de datos. Este tipo de antena tiene un diseño simple y un rendimiento estable, y se utiliza ampliamente en la tecnología de comunicaciones moderna.
Recomendación de producto de antena de bocina de polarización dual RFMISO:
RM-BDPHA0818-12 (0,8-18 GHz)
RM-CDPHA218-15 (2-18 GHz)
RM-DPHA6090-16 (60-90 GHz)
Antena de bocina de polarización circularEs una antena especialmente diseñada que puede recibir y transmitir ondas electromagnéticas simultáneamente en direcciones verticales y horizontales. Generalmente consta de una guía de ondas circular y una boca de campana con una forma especial. Gracias a esta estructura, se puede lograr transmisión y recepción con polarización circular. Este tipo de antena se utiliza ampliamente en sistemas de radar, comunicaciones y satélite, proporcionando una transmisión y recepción de señales más fiable.
Recomendaciones de productos de antena de bocina polarizada circularmente RFMISO:
RM-CPHA82124-20 (8,2-12,4 GHz)
RM-CPHA09225-13 (0,9-2,25 GHz)
RM-CPHA218-16 (2-18 GHz)
Ventajas de la antena de bocina
1. No tiene componentes resonantes y puede trabajar en un amplio ancho de banda y rango de frecuencia.
2. La relación del ancho del haz suele ser de 10:1 (1 GHz – 10 GHz), a veces hasta 20:1.
3. Diseño simple.
4. Fácil de conectar a guías de ondas y líneas de alimentación coaxial.
5. Con una relación de ondas estacionarias (SWR) baja, puede reducir las ondas estacionarias.
6. Buena adaptación de impedancia.
7. El rendimiento es estable en todo el rango de frecuencia.
8. Puede formar pequeños folíolos.
9. Se utiliza como bocina de alimentación para antenas parabólicas grandes.
10. Proporcionar una mejor direccionalidad.
11. Evite las ondas estacionarias.
12. No tiene componentes resonantes y puede funcionar en un amplio ancho de banda.
13. Tiene una fuerte direccionalidad y proporciona una mayor direccionalidad.
14. Proporciona menos reflexión.
Aplicación de la antena de bocina
Estas antenas se utilizan principalmente para la investigación astronómica y aplicaciones basadas en microondas. Pueden utilizarse como elementos de alimentación para medir diferentes parámetros de antena en el laboratorio. A frecuencias de microondas, estas antenas pueden utilizarse siempre que tengan una ganancia moderada. Para lograr una ganancia media, el tamaño de la antena de bocina debe ser mayor. Este tipo de antenas son adecuadas para cámaras de velocidad, ya que evitan interferencias con la respuesta de reflexión requerida. Los reflectores parabólicos pueden excitarse mediante elementos de alimentación, como las antenas de bocina, lo que permite iluminarlos aprovechando su mayor directividad.
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Hora de publicación: 28 de marzo de 2024
