Principio de funcionamiento y aplicaciones de la antena bicónica

A antena bicónicaSe trata de una antena de banda ancha formada por dos conos conductores colocados punta con punta y alimentados en sus vértices. Su geometría, que cambia gradualmente, proporciona un ancho de banda operativo mayor que el de un dipolo de hilo fino convencional, lo que la hace útil para mediciones de banda ancha, pruebas de compatibilidad electromagnética, monitorización del espectro, comunicaciones y aplicaciones de radar.

¿Qué es una antena bicónica?

Una antena bicónica puede considerarse un dipolo tridimensional de banda ancha. Los dos conos opuestos actúan como elementos radiantes, mientras que la alimentación se ubica en el estrecho espacio entre sus extremos. El ángulo y la longitud de los conos, la geometría de la alimentación y la estructura circundante determinan el rango de frecuencia útil, la adaptación de impedancia y las características de radiación.

Según sus dimensiones e instalación, la antena puede proporcionar polarización lineal y un patrón de radiación azimutal generalmente omnidireccional. El rendimiento varía en función de la banda de operación, por lo que siempre se deben verificar la ganancia, la ROE y el patrón de radiación especificados para el rango de frecuencia previsto.

¿Cómo funciona una antena bicónica?

La corriente de radiofrecuencia entra en la antena por el punto de alimentación y se propaga a lo largo de las superficies conductoras en expansión. Gracias a este ensanchamiento gradual del conductor, la transición entre la zona de alimentación y el espacio libre es más suave en un amplio rango de frecuencias. Esta geometría contribuye a mantener una impedancia de entrada útil y una radiación estable en un ancho de banda mayor que el de un dipolo de banda estrecha.

La antena no depende de reflexiones multitrayecto dentro de los conos. La radiación se produce por corrientes variables en el tiempo sobre las superficies conductoras. A frecuencias más altas, el tamaño eléctrico y los detalles de la alimentación pueden generar variaciones adicionales en el patrón de radiación, por lo que los diseños de banda ancha deben evaluarse en todo el rango de operación.

Parámetros de diseño principales

Rango de frecuencia:La banda completa en la que se cumplen los requisitos de impedancia y radiación.
ROE e impedancia:Estos parámetros indican la eficiencia con la que se transfiere la potencia de radiofrecuencia entre la línea de alimentación y la antena.
Ganar:Las antenas bicónicas de banda ancha suelen proporcionar una ganancia moderada que varía con la frecuencia.
Patrón de radiación:Se debe comprobar la estabilidad del patrón y la cobertura azimutal en toda la banda.
Polarización:La orientación determina la dirección de la polarización lineal.
Conector y manejo de potencia:Ambos deben coincidir con el sistema de prueba o la fuente de RF.
Tamaño mecánico:Las dimensiones del cono afectan a la frecuencia mínima utilizable y a los requisitos de instalación.

Aplicaciones comunes

Mediciones de emisión radiada e inmunidad de EMC
Pruebas de antenas de banda ancha y sistemas de RF
Monitorización del espectro y recopilación de señales
Experimentos de comunicación inalámbrica y radar
Sistemas de calibración de laboratorio y de medición de campo

Ventajas y limitaciones

Las antenas bicónicas ofrecen un ancho de banda amplio, una construcción relativamente sencilla y una cobertura de patrón útil. Pueden reducir la necesidad de cambiar de antena cuando una prueba abarca un amplio rango de frecuencias. Sus limitaciones incluyen una ganancia moderada, un tamaño físico reducido a bajas frecuencias y una variación en el patrón de radiación hacia el extremo superior de la banda.

Cómo seleccionar una antena bicónica

Comience con el rango de frecuencia requerido y luego compare la ROE, la ganancia, la polarización, la estabilidad del patrón, el tipo de conector, la potencia admisible y las dimensiones mecánicas. También se deben considerar la distancia de prueba, la orientación de montaje y el entorno circundante, ya que las estructuras cercanas pueden afectar las mediciones de banda ancha.

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