The Slot Antenna — Lesson 4

Summary

Las antenas de ranura, que consisten en una ranura rectangular en un conductor plano, funcionan de manera similar a las antenas dipolo eléctricas, pero con los campos eléctricos y magnéticos invertidos. La longitud de la ranura debe ser aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la frecuencia de operación. Estas antenas tienen un patrón de radiación similar al de las antenas dipolo, pero con ligeras asimetrías debido a la truncación del plano de tierra. A pesar de su banda ancha limitada, esta puede ampliarse aumentando el ancho de la ranura. Además, tienen la ventaja de ser planas, lo que las hace fáciles de integrar en superficies conductoras existentes.

Takeaways

• 😀 La antena ranura consiste en una ranura rectangular y un conductor plano.
• 😀 La longitud de la ranura debe ser aproximadamente igual a la mitad de la longitud de onda en la frecuencia de operación.
• 😀 El ancho de la ranura está relacionado con el ancho de banda, de manera similar a cómo el radio de un dipolo afecta su ancho de banda.
• 😀 La antena ranura puede considerarse, según el principio de Babane, como el inverso de una antena dipolo eléctrica.
• 😀 Mientras que una antena dipolo eléctrica tiene un elemento lineal conductor rodeado de espacio libre, la antena ranura tiene una ranura lineal en el espacio libre rodeada por un plano conductor.
• 😀 La antena ranura puede aproximarse como un análogo bidimensional de un dipolo magnético de media longitud de onda.
• 😀 Los campos radiados de una antena ranura de media longitud de onda son análogos a los de una antena dipolo eléctrica de media longitud de onda, pero con los campos eléctricos y magnéticos intercambiados.
• 😀 El patrón de campo eléctrico alrededor de una antena ranura es similar al patrón de campo magnético de un dipolo eléctrico de media longitud de onda.
• 😀 Los patrones de radiación de las dos antenas también son similares, con la antena ranura mostrando una ligera asimetría debido a la truncación del plano de tierra.
• 😀 Las antenas ranura tienen un ancho de banda típicamente estrecho, pero este puede ampliarse aumentando el ancho de la ranura.
• 😀 Las antenas ranura son linealmente polarizadas, con el campo eléctrico orientado perpendicularmente a la longitud de la ranura.
• 😀 Una gran ventaja de este diseño es su topología plana, lo que permite que se integre fácilmente en superficies conductoras existentes sin necesidad de espacio adicional significativo.

Q & A

¿Qué es una antena de ranura?

Una antena de ranura es una antena formada por una ranura rectangular en un conductor plano. La longitud de la ranura debe ser aproximadamente igual a la mitad de la longitud de onda en la frecuencia objetivo de operación.

¿Cómo está relacionada la anchura de la ranura con el ancho de banda?

La anchura de la ranura está relacionada con el ancho de banda de la antena, de manera similar a cómo el radio de un dipolo eléctrico afecta su ancho de banda.

¿Cuál es el principio fundamental que se utiliza para describir la antena de ranura?

La antena de ranura puede considerarse, según el principio de Babanese, como el inverso de una antena dipolo eléctrico. Mientras que un dipolo eléctrico consiste en un elemento conductor lineal rodeado de espacio libre, una antena de ranura consiste en una ranura lineal de espacio libre rodeada por un plano conductor.

¿En qué se parece la antena de ranura a un dipolo magnético de media onda?

La antena de ranura se puede aproximar como una versión bidimensional de un dipolo magnético de media onda, en el cual los campos eléctricos y magnéticos se intercambian con respecto a un dipolo eléctrico de media onda.

¿Cómo se comparan los patrones de campo eléctrico y magnético de una antena de ranura con los de un dipolo eléctrico de media onda?

Los patrones de campo eléctrico y magnético de una antena de ranura a la resonancia son similares a los de un dipolo eléctrico de media onda, pero con los campos eléctricos y magnéticos invertidos.

¿Cuál es la diferencia en los patrones de radiación entre una antena de ranura y un dipolo eléctrico de media onda?

El patrón de radiación de una antena de ranura es muy similar al de un dipolo eléctrico de media onda, pero presenta una ligera asimetría debido a la truncación del plano de tierra.

¿Cómo se puede aumentar el ancho de banda de una antena de ranura?

El ancho de banda de una antena de ranura, que generalmente es estrecho, puede aumentarse incrementando el ancho de la ranura.

¿Qué tipo de polarización tienen las antenas de ranura?

Las antenas de ranura son polarizadas linealmente, con el campo eléctrico orientado perpendicularmente a la longitud de la ranura.

¿Cuál es una ventaja clave del diseño de la antena de ranura?

Una gran ventaja de las antenas de ranura es su topología plana, lo que permite integrarlas fácilmente en cualquier superficie conductora existente sin requerir espacio dedicado adicional.

¿Por qué el patrón de radiación de una antena de ranura presenta asimetría?

La asimetría en el patrón de radiación de una antena de ranura se debe principalmente a la truncación del plano de tierra, lo que altera la simetría del patrón en comparación con un dipolo eléctrico de media onda.