2.4: Antenas de Onda Viajera

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 2.3.5 (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 2.3.5 (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 la impedancia característica de la línea de transmisión de origen hasta el espacio libre. La apertura final es de al menos media longitud de onda transversal para que los campos puedan rizar sobre sí mismos (es decir, bucle hacia atrás sobre sí mismos) y son autoportantes a medida que salen de la antena.