Diseño de antenas miniaturizadas Vivaldi antipodales para imagen de microondas de banda ancha de la cabeza
Autores: Parveen, Farhana; Wahid, Parveen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de antenas miniaturizadas Vivaldi antipodales para imagen de microondas de banda ancha de la cabeza
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicaciones
Antenas Vivaldi
Miniaturización
Operación de baja frecuencia
Características de radiación
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Muchas aplicaciones de banda ancha, por ejemplo, la imagen por microondas de la cabeza, requieren operación de baja frecuencia (~1-6 GHz) utilizando antenas pequeñas. Las antenas Vivaldi se utilizan extensamente en diversas aplicaciones de banda ancha; sin embargo, las dimensiones físicas de la antena se vuelven muy grandes para cubrir bandas de baja frecuencia. Por lo tanto, la miniaturización de las antenas Vivaldi, manteniendo las características de emparejamiento y radiación adecuadas, es esencial para estas aplicaciones. En este trabajo, se proponen dos antenas Vivaldi miniaturizadas y se presentan varias técnicas de miniaturización para reducir el tamaño de las antenas sin necesidad de sumergirlas en ningún líquido de emparejamiento, manteniendo un rendimiento deseado. La novedad de los diseños radica en el uso de dos superestratos cortados por la mitad, que ayudan a lograr una operación de baja frecuencia con radiación de extremo. Se fabrican dos antenas prototipo y se analizan las actuaciones de las antenas a partir de los resultados de simulación y medición. Las antenas muestran un ancho de banda fraccional del 45.26% y del 95.9% con una ganancia de ~1.9-5.2 dB y ~1.5-5.5 dB, respectivamente, manteniendo una eficiencia de radiación superior al 80% dentro del ancho de banda resonante. Se incluye una comparación de las antenas propuestas con varias otras antenas Vivaldi de última generación para demostrar la viabilidad de las antenas propuestas en lograr el rendimiento deseado con dimensiones comparativamente pequeñas.
Descripción
Muchas aplicaciones de banda ancha, por ejemplo, la imagen por microondas de la cabeza, requieren operación de baja frecuencia (~1-6 GHz) utilizando antenas pequeñas. Las antenas Vivaldi se utilizan extensamente en diversas aplicaciones de banda ancha; sin embargo, las dimensiones físicas de la antena se vuelven muy grandes para cubrir bandas de baja frecuencia. Por lo tanto, la miniaturización de las antenas Vivaldi, manteniendo las características de emparejamiento y radiación adecuadas, es esencial para estas aplicaciones. En este trabajo, se proponen dos antenas Vivaldi miniaturizadas y se presentan varias técnicas de miniaturización para reducir el tamaño de las antenas sin necesidad de sumergirlas en ningún líquido de emparejamiento, manteniendo un rendimiento deseado. La novedad de los diseños radica en el uso de dos superestratos cortados por la mitad, que ayudan a lograr una operación de baja frecuencia con radiación de extremo. Se fabrican dos antenas prototipo y se analizan las actuaciones de las antenas a partir de los resultados de simulación y medición. Las antenas muestran un ancho de banda fraccional del 45.26% y del 95.9% con una ganancia de ~1.9-5.2 dB y ~1.5-5.5 dB, respectivamente, manteniendo una eficiencia de radiación superior al 80% dentro del ancho de banda resonante. Se incluye una comparación de las antenas propuestas con varias otras antenas Vivaldi de última generación para demostrar la viabilidad de las antenas propuestas en lograr el rendimiento deseado con dimensiones comparativamente pequeñas.