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Una antena discona es una versión monopolar de una antena bicónica , en la que uno de los conos se reemplaza por un disco. Generalmente se monta verticalmente, con el disco en la parte superior y el cono debajo.
Omnidireccional , con polarización vertical y una ganancia similar a la de un dipolo , ofrece una cobertura de banda ancha excepcional , con una relación de rango de frecuencia de hasta aproximadamente 10:1. El patrón de radiación en el plano vertical es bastante estrecho, lo que hace que su sensibilidad sea máxima en dirección al horizonte y menor para señales que provienen de distancias relativamente cercanas.
Historia
El 6 de febrero de 1945, Armig G. Kandoian, de la ciudad de Nueva York, obtuvo la patente estadounidense número US 2368663 "Antena de banda ancha" (cedida por Federal Telephone and Radio Corporation, que posteriormente se fusionó con ITT Corporation ), a partir de una solicitud presentada el 15 de mayo de 1943.
Extracto de la patente de Kando: [ 1 ]
En consonancia con los avances logrados en los últimos años en el desarrollo de la tecnología de radio de ultra alta frecuencia y sus aplicaciones a la comunicación aérea , la radiogoniometría , etc., se ha hecho necesario desarrollar antenas y sistemas de antenas especiales adecuados para su instalación en dichas aeronaves. Las condiciones de vuelo exigen que estas antenas sean necesariamente pequeñas y rígidas, y que ofrezcan una mínima resistencia al viento para que la eficiencia de vuelo de la aeronave no se vea afectada. De acuerdo con mi invención, he proporcionado una pequeña antena rígida adecuada para su montaje en la superficie del fuselaje u otro componente de la estructura del avión. En ciertas realizaciones, también he proporcionado una cubierta protectora aerodinámica que, en conjunto con la construcción del sistema de antena, reduce considerablemente la resistencia al viento.
Descripción
La antena discono tiene un rango de frecuencia útil de al menos 10 a 1. [ 2 ] [ 3 ] Cuando se emplea como antena transmisora, una discono bien construida es tan eficiente como una antena diseñada para un rango de frecuencia más limitado. El ancho de banda adicional proviene de la conicidad controlada y el gran radio de terminación del cono. La forma del cono y el disco plano dispersan el campo eléctrico local. Esto reduce la energía almacenada en el campo eléctrico, reduciendo el factor Q de la antena y también reduciendo las pérdidas. El patrón de elevación puede estar distorsionado con lóbulos de rejilla. La ROE ( relación de onda estacionaria ) es típicamente de 1,5:1 o menos en varias octavas de frecuencia. [ 4 ] Una antena discono consta de tres partes principales: el disco, el cono y el aislante.
- El disco: El disco debe tener un diámetro total de 0,7 veces un cuarto de longitud de onda de la frecuencia más baja de la antena. El punto de alimentación de la antena se encuentra en el centro del disco. Generalmente se alimenta con un cable coaxial de 50 ohmios , con el conductor central conectado al disco y el conductor exterior al cono.
- El cono: La longitud del cono debe ser un cuarto de longitud de onda de la frecuencia de operación más baja de la antena. [ 2 ] El ángulo del cono es generalmente de 25 a 40 grados.
- El aislante: El disco y el cono deben estar separados por un aislante, cuyas dimensiones determinan algunas de las propiedades de la antena, especialmente cerca de su límite de alta frecuencia.
Materiales de construcción
Una antena discono puede estar hecha de una lámina de metal macizo (a menudo cobre ), lo cual resulta práctico para pequeñas antenas UHF de interior, como las que se utilizan para Wi-Fi .
A bajas frecuencias , se suele utilizar un número suficiente de alambres o varillas metálicas dispuestas en forma de radios para simular una superficie sólida. Esto simplifica la construcción y reduce la carga del viento.
Los radios pueden estar hechos de alambre rígido, varillas de soldadura o incluso alambre de percha .
El número mínimo de varillas que componen el disco y el cono suele indicarse entre 8 y 16.
Aplicaciones
La amplia cobertura de banda ancha de la antena discono la hace atractiva para aplicaciones comerciales, militares, de radioaficionados y de escáneres de radio .
La naturaleza intrínsecamente de banda ancha de la antena discona le permite transmitir emisiones espurias indeseables procedentes de transmisores defectuosos o filtrados incorrectamente .
Ampliación de la respuesta de baja frecuencia
Se puede fijar una antena vertical en el centro del disco para extender la respuesta en bajas frecuencias, pero esto compromete la eficiencia a frecuencias más bajas. En lugar de ser un disco verdadero, el modo funcional cambia al de un dipolo vertical asimétrico con un elemento superior delgado. En esta configuración, a bajas frecuencias, con un elemento vertical montado sobre el disco, la antena se comporta como una antena de plano de tierra radial inclinada .
Véase también
Referencias
- ↑ Kodoian, Armig G. "Solicitud de patente para una antena discono" (PDF) . pentodepress.com . US 2368663 "Antena de banda ancha". Archivado del original (PDF) el 29 de septiembre de 2011. Consultado el 3 de febrero de 2007 .
- 1 2 Paul Lee (1996). Manual de antenas verticales para radioaficionados (2.ª ed.). CQ Communications, Inc. págs. 50–51 . ISBN 0-943016-14-2.
- ↑ Kennedy, G.; Davis, B. (1992). Sistemas de comunicación electrónica (4.ª ed.). McGraw-Hill. págs. 298–300 . ISBN 0-07-112672-4.
- ↑ Jerry Hall (1991). ARRL Antenna Book (16.ª ed.). American Radio Relay League . págs. 7–17 . ISBN 0-87259-206-5.
Enlaces externos
- Antena discone UHF
- La antena discono
- Disco parabólico (Michael Lake KD8CIK)
- Antena discono radial de banda ancha: diseño, aplicación y mediciones.
- Conceptos básicos de la antena discone
- Tipos de antenas de radiofrecuencia
- Antenas (de radio)