4.4: Antenas de Onda Viajera

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 83255

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Las antenas de onda viajera tienen las características de ancho de banda amplio y gran tamaño. Estas antenas comienzan como una estructura de línea de transmisión que se ensancha lentamente, proporcionando una transición de baja reflexión de una línea de transmisión al espacio libre. El ancho de banda puede ser muy grande y depende principalmente de cuán gradual sea la transición

Una de las antenas de onda viajera más interesantes es la antena Vivaldi de la Figura 4.3.5 (a). La antena Vivaldi es una extensión de una línea de ranura en la que los campos están confinados en el espacio entre dos láminas metálicas en un mismo plano. El espaciado de las líneas de ranura aumenta gradualmente de manera exponencial, al igual que el de un violín Vivaldi (del que recibe su nombre), a lo largo de una distancia de una longitud de onda o más. Un modelo de circuito se muestra en las Figuras 4.3.5 (b y c) donde la antena se modela como una cascada de muchas líneas de transmisión de impedancia característica lentamente creciente,\(Z_{0}\). Dado que la\(Z_{0}\) progresión es gradual, hay reflexiones de bajo nivel en las interfaces de línea de transmisión. La onda de avance en la antena continúa propagándose con un campo reflejado insignificante. Finalmente, la ranura se abre lo suficiente como para que la impedancia efectiva de la ranura sea la del espacio libre y la onda viajera continúe propagándose en el aire

Las otras antenas de onda viajera funcionan de manera similar y todas tienen al menos una longitud de onda larga, siendo el concepto central un ahusamiento gradual desde el

Figura\(\PageIndex{1}\): Pérdida por dispersión del espacio libre. El poder incremental,\(dP_{r}\), interceptado por la región sombreada del área incremental\(dA\) es proporcional a\(1/r^{2}\). El ángulo sólido subtendido por el área sombreada es el ángulo sólido incremental\(d\Omega\). La integral de\(dA\) sobre la superficie de la esfera, es decir, el área de la esfera es\(4πr^{2}\). El ángulo sólido total subtendido por la esfera es la integral de\(d\Omega\) sobre la esfera y es\(4π\) esteradianos (o\(4π\text{ sr}\)).

impedancia característica de la línea de transmisión de origen al espacio libre. La apertura final es de al menos la mitad de la longitud de onda transversal para que los campos puedan doblarse sobre sí mismos (es decir, volver sobre sí mismos) y son autoportantes a medida que salen de la antena.