Antena de ranura Puede parecer paradjico que una ranura u orificio pueda funcionar como antena. Sin embargo, Cuando se tiene una gua de onda, una ranura de media longitud de onda se comporta exactamente como un dipolo de media onda. Combinando de manera adecuada varias de estas ranuras se puede obtener diferentes patrones de radiacin, incluyendo antenas sectoriales de 180 grados o inclusive omnidireccionales.

Este tipo de antenas se utilizan normalmente en las frecuencias entre 300 MHz y 24 GHz. Son muy populares porque se puede cortar de cualquier superficie que van a ser instalados, y tienen patronesradiacinque se casi omnidireccional (similar a una antena de cable lineal, como veremos). La polarizacin es lineal. La ranura tamao, forma y lo que est detrs de ella (la cavidad) variables ofrecen un diseo que se puede utilizar para ajustar el rendimiento. Considere la posibilidad de llevar a cabo una hoja infinita, con una ranura rectangular corta de dimensionesayb, como se muestra en la siguiente figura. Si somos capaces de excitar a algunos campos razonables en la ranura (a menudo llamado la abertura), que tiene una antena.

Para tener una intuicin sobre antenas de ranura, en primer lugar vamos a aprender principio de Babinet (expresada en trminos de antena de HG Booker en 1946). Este principio se relaciona con los campos de radiacin y la impedancia de una antena de apertura o en la ranura a la del mbito de su antena dual. El dual de una antena de ranura sera si el material conductor y el aire se intercambian - es decir, la antena se convirti en la ranura un metal forjado en el espacio. Un ejemplo de antenas duales se muestra en la siguiente figura.

Tenga en cuenta que una fuente de voltaje se aplica en el extremo corto de la ranura. Esto induce una distribucin de campo elctrico dentro de la ranura, y las corrientes que recorren todo el permetro de la ranura, ambos contribuyeron a la radiacin. La antena dual es similar a unaantena dipolo. La fuente de voltaje es aplicado en el centro del dipolo, de modo que la fuente de tensin se hace girar.

Principio de Babinet relaciona estas dos antenas. El primer resultado afirma que elimpedanciaede la ranura () est relacionada con la impedancia de su antena de doble () por la relacin:

En el,libre es laimpedancia intrnsecade espacio libre.

El segundo resultado importante de Babinet de / principio de Booker es que los campos de la antena de doble son casi las mismas como antena de la ranura (los componentes de los campos son intercambiables, y pidi "duales"). Es decir, los campos de la antena de ranura (dado con un subndiceS) estn relacionados con los mbitos de la que es complemento (se administra con un subndiceC) por:

Por lo tanto, si conocemos los campos de una antena sabemos los campos de la otra antena. Por lo tanto, ya que es fcil de visualizar los campos de unaantena dipolo, los campos y la impedancia de una antena de ranura puede ser intuitivo si Babinet principio es entendido.

Sus principales ventajas son su tamao, simplicidad del diseo, robustez, y la adaptacin conveniente para la produccin en masa utilizando la tecnologa de placa de circuito impreso.La antena de ranura fue inventada en 1938 por Alan Blumlein. La invent con el fin de producir un tipo prctico de antena para la radiodifusin de televisin VHF que tuviera polarizacin horizontal, un patrn de radiacin horizontal omnidireccional y un patrn de radiacin vertical estrecho.Como ejemplo, considere un dipolo similar a la que se muestra a la derecha en la Figura 2. Supongamos la longitud del dipolo es de 14,4 centmetros y el ancho es de 2 centmetros, y que la impedancia a 1 GHz es de 65 + j15 Ohms. Los campos de la antena dipolo estn dadas por:

Cules son los campos de una ranura a 1 GHz, con las mismas dimensiones que el dipolo?Utilizando el principio de Babinet, la impedancia se puede encontrar fcilmente:

a impedancia de la ranura para este caso es mucho ms grande, y mientras que la impedancia del dipolo es inductivo (parte imaginaria positiva), impedancia de la ranura es capacitiva (parte imaginaria negativa). El E-campos de la ranura se puede encontrar fcilmente:

Vemos que la E-campos slo contienen una filosofa (acimut) de componentes, por lo tanto la antena con polarizacin horizontal.