Las antenas de parche se utilizan comúnmente en sistemas de satélite debido a su bajo perfil y facilidad de fabricación. Calcular su ganancia y directividad es esencial para diseñar enlaces de comunicación eficaces. Este artículo proporciona una visión directa de los métodos utilizados para estos cálculos.

Comprensión de la Directividad

La directividad mide cómo enfocar el patrón de radiación de la antena en una dirección particular. Es un valor teórico que indica la ganancia máxima posible de una antena asumiendo no pérdidas. Para las antenas de parche, la directividad depende de la forma, tamaño y frecuencia de operación de la antena.

La directividad (D) se puede estimar utilizando la fórmula:

D ♥ 4π / Ω

Ω es el ángulo sólido del haz en esteriadianos. Para una antena típica del parche con un patrón de radiación conocido, Ω se puede calcular basado en las anchoas de haz de media potencia en los planos principales.

Calculando la ganancia

La ganancia (G) se refiere a la directividad, pero también representa pérdidas de eficiencia. Se calcula como:

G = pira × D

donde la pira es la eficiencia de la antena, normalmente entre 0,6 y 0,9 para las antenas de parche. Para determinar el aumento con precisión, medir o estimar la eficiencia y la directividad.

Pasos de cálculo práctico

  • Determinar la frecuencia de operación y las dimensiones físicas del parche.
  • Calcular las anchoas de viga en los planos principales de los datos de patrón de radiación o simulación.
  • Computa el ángulo sólido Ω usando las anchoas de haz.
  • Calcular la directividad usando D Ω 4π / Ω.
  • Eficiencia estimada pira basado en propiedades de fabricación y materiales.
  • Calcular ganancia como G = pira × D.