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Antenas Microcinta o Patch: Tipos de Parche

February 10, 2009 at 13:23 Filed in:teoría No Comments

Tabla de contenido de Microcinta

Antenas Microcinta o Patch: Introducción
Antenas Microcinta o Patch: Características Básicas
Antenas Microcinta o Patch: Tipos de Parche
Antenas Microcinta o Patch: Métodos de Alimentación
Antenas Microcinta o Patch: Métodos de Análisis

A menudo las antenas de microcinta son también conocidas como antenas patch o parche. Los elementos de radiación y las líneas de alimentación son usualmente fotograbados en el elemento substrato dieléctrico. El parche de radiación puede ser cuadrado, rectangular, una cinta delgada o dipolo, circular, elíptica, triangular o cualquier otra configuración. Algunas de estas se muestran en la Figura 1. En la actualidad también es frecuente ver antenas microcinta diseñadas con formas fractales como las presentadas en la Figura 2. En la Figura 3 se muestra algunas antenas microcinta reales.

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Figura 1. Representación de figuras de elementos parche de una microcinta

Cuadrados, rectángulos, dipolos y círculos son los más comunes porque son más fáciles de fabricar y analizar, y además presentan atractivas características de radiación, especialmente bajo radiación de polarización cruzada. Los dipolos microcinta son atractivos porque estos inherentemente poseen un largo ancho de banda y ocupan menos espacio, siendo por esto, más atractivos para arreglos. Las polarizaciones lineal y circular se pueden lograr ya sea con elementos únicos o arreglos de antenas microcinta. Los arreglos de elementos de microcinta, con una o múltiples alimentaciones, pueden también ser usadas para introducir capacidades de análisis y lograr buena directividad.

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Figura 2. Antena microcinta con forma fractal

Figura 3. Antenas microcinta reales.

Referencias:

[1] Constantine A. Balanis, “Antenna Theory: Analysis and Design”, Second Edition

[2] Imágenes de la web

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Antenas Microcinta o Patch: Características Básicas

February 10, 2009 at 02:22 Filed in:UHF | teoría No Comments

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Antenas Microcinta o Patch: Introducción
Antenas Microcinta o Patch: Características Básicas
Antenas Microcinta o Patch: Tipos de Parche
Antenas Microcinta o Patch: Métodos de Alimentación
Antenas Microcinta o Patch: Métodos de Análisis

Las antenas de microcinta reciben considerable atención a partir de los 70, aunque la idea en sí, de la antena de microcinta puede ser localizada en 1953 y fue patentada en 1955. Una antena de microcinta puede observarse en la, la cual consiste de una muy delgada (t << $lambda_{0}$ donde $lambda_{0}$ es la longitud de onda en el espacio libre) cinta metálica (parche) situada en una pequeña fracción de una longitud de onda (h << $lambda_{0}$ , usualmente 0.003 $lambda_{0}$ $leq$ h $leq$ 0.05 $lambda_{0}$ ) encima de un plano de tierra. El parche de la antena microcinta es diseñado para obtener un patrón de radiación máximo normal al parche (broadside radiator). Esto se puede lograr a través de una apropiada selección del modo (configuración del campo) de excitación debajo del parche. Para un parche rectangular, la longitud L de el elemento es usualmente $frac{lambda_{0}}{3}$ $leq$ L $leq$ $frac{lambda_{0}}{2}$ . La cinta (parche) y el plano a tierra son separados por una lámina de material dieléctrico (referido como un substrato), como se puede ver en la Figura 1(a).

Figura 1. Antena microcinta y sistema de coordenadas

Existen numerosos materiales substrato que pueden ser usados para el diseño de antenas de microcinta, y estas constantes dieléctricas usualmente se encuentran en el rango de 2.2 $leq$ $epsilon_{r}$ $leq$ 12. Los primeros son más deseables para el buen desempeño de la antena, ya que los substratos cuyas constantes dieléctricas se encuentran en lo más bajo del rango proporcionan mejor eficiencia, un largo ancho de banda, escasos límites de campo dentro del espacio de radiación pero a su vez representa un alto costo por elementos de largo tamaño. Substratos delgados con alto valor de constante dieléctrica son deseables para circuitería de microondas, porque ellos requieren firmes límites de campo para minimizar la no detección de radiación y acoplamiento, y conseguir de paso, reducción en el tamaño de los elementos; sin embargo, como producen gran pérdida, son menos eficientes y tienen relativamente menor ancho de banda. Desde luego, las antenas de microcinta frecuentemente están integradas con otras circuiterías de microondas, y por ende se debe considerar al momento del diseño, tanto el buen rendimiento de la antena como el diseño del circuito.