La antena autocomplementaria (SCA) es una antena básica para antenas prácticas de banda extremadamente ancha. [1] [2] [3] [4] Esta antena [5] [6] es una antena de forma arbitraria que está constituida por la mitad de un conductor de hoja plana infinitamente extendido de modo que la forma de su estructura complementaria es exactamente idéntica , o "autocomplementario" [7] con el de la estructura original con dos terminales para el caso más simple. La antena autocomplementaria tiene una impedancia de entrada constante [8] [9] independiente de la frecuencia de la fuente y la forma de la estructura.
El tipo de antena autocomplementaria no se limita solo al caso de una antena plana con dos terminales, sino que existen tipos más generales con varios grados de complejidad, como el número de terminales, el número de planos de referencia y otros. Además, existe una libertad infinita en las formas de las estructuras. [10] También tienen la propiedad de impedancia constante independiente de la frecuencia de la fuente y la forma de la estructura para las respectivas clases de estructuras con varios grados de complejidad. Este principio general de autocomplementariedad también se denomina "Principio de Mushiake" por varias fuentes. [11]
En las figuras adjuntas se muestran ejemplos de dos formas de las estructuras. Las estructuras 1 a 3 tienen forma cuadrada, [12] y las estructuras 4 a 6 tienen forma de espiral. En realidad, las estructuras se extienden infinitamente, pero las figuras muestran solo porciones finitas cerca del punto de alimentación de cada estructura.
Explicación de la estructura 1 de SCA
Explicación de la estructura de SCA.2
Explicación de la estructura de SCA.3
Explicación de la estructura de SCA 4
Explicación de la estructura de SCA.5
Explicación de la estructura de SCA.6
La ecuación que da el valor constante de la impedancia de entrada para la antena autocomplementaria se llama "Relación de Mushiake". Los valores de la impedancia constante para varias clases de complejidad en las estructuras autocomplementarias dependen de los respectivos grados de complejidad. Por ejemplo, la relación de Mushiake para la antena plana autocomplementaria más simple con dos terminales se expresa como:
Z = Z 0 /2≒188.4 [Ω], (relación de Mushiake)
donde Z es la impedancia de entrada de la antena y Z 0 es la impedancia intrínseca del medio.
Además, en Japón se realizan estudios experimentales sobre antenas autocomplementarias, incluidas las propiedades de radiación. Como resultado del experimento, se encuentra que la antena autocomplementaria del tipo de hojas alternas truncadas (o Square SCA) tiene un patrón de radiación prácticamente omnidireccional [13] , así como la propiedad de banda ancha.
Comparación con antenas log-periódicas
La antena logarítmica periódica es una antena cuadrada autocomplementaria modificada, doblada hacia arriba con forma logarítmica periódica, y la estructura original antes de su modificación tiene una forma autocomplementaria típica. La forma logarítmica periódica no proporciona la propiedad de banda ancha para las antenas. [14] Este hecho está probado experimentalmente. [15] También es evidente a partir de la definición de IEEE de "Antena logarítmica periódica". [16] El "Array dipolo log-periódico" [17] o "Antena dipolo log-periódico" [18] (LPDA), es una antena autocomplementaria prácticamente modificada. LPDA ha transpuesto la excitación [19] para la matriz de dipolos resultante del plegado [20] de la estructura de la antena para obtener radiación unidireccional, que es el resultado inevitable de la modificación.
En relación con el libro Self-complementario Antennas publicado en Springer-Verlag en Londres, se menciona aquí, Springer Book Archives [21] debería mostrarse por aquí.
La estructura logarítmica periódica no pudo proporcionar la propiedad de impedancia constante para las antenas durante un período. Sin embargo, una forma segura de eliminar tal variación es hacer que la forma sea autocomplementaria, [22] y la expresión para la impedancia constante es llamada "relación de Mushiake" por VH Rumsey (recientemente se le llama relación 〝Mushiake").
En consecuencia, LPDA es en realidad una matriz dipolo autocomplementaria modificada (MSCDA) con forma logarítmica periódica. Donde la forma autocomplementaria tiene libertad infinita [23] y se espera una mayor evolución para el tipo general de matriz de dipolos de banda ancha, MSCDA. Por ejemplo, con la reciente utilización generalizada de Wi-Fi , este tipo de MSCDA de banda ancha se encuentra, incluido el denominado LPDA, en los puntos de acceso Wi-Fi.
Además, el "Descubrimiento del principio de autocomplementariedad en las antenas y la relación Mushiake, 1948" fue reconocido como Hito de IEEE en julio de 2017 , sin mencionar el término innecesario "forma logarítmica periódica" para ese reconocimiento. Además, para ser propuesto como un Hito del IEEE, un logro debe tener al menos 25 años, haber beneficiado a la humanidad y debe haber tenido al menos importancia regional. Este Hito del IEEE se dedicó a la Universidad de Tohoku, Japón, y se puede encontrar una explicación detallada en la Lista de hitos, [24] o más fácilmente en. [25] Además, un sustantivo "Hito" significa "una etapa muy importante o evento en el desarrollo de algo ", y" Landmark "es su sinónimo. La fuente es, [26] Oxford University Press, 2015.
Ver también
Referencias
- ^ DE Isbell, "Matrices de dipolos log-periódicas" IRE Trans. Antenas Propag. , vol. AP-8, páginas 260-267, mayo de 1960.
- ^ RL Carrel, "El diseño de antenas dipolo logarítmicas periódicas", IRE Intl. Conv. Rec., Pt. 1 , págs.61-75, 1961
- ^ Y. Mushiake, la estructura logarítmica periódica no proporciona ninguna propiedad de banda ancha para las antenas. J. IECE Japan , 82, No 5, págs. 510-511, mayo de 1999. (en japonés)
- ^ Y. Mushiake, "Un informe sobre los desarrollos japoneses de antenas: de la antena Yagi-Uda a las antenas autocomplementarias", IEEE Ant. Revista Prop. , Vol. 46, núm. 4, págs. 47-60, agosto de 2004
- ^ "Y. Mushiake," Las impedancias de entrada de las antenas de hendidura ", J. IEE de Japón , Vol. 69, Nº 3, Nº acumulativo 725, marzo de 1949. págs. 87-88. (En japonés)" . Sm.rim.or.jp . Consultado el 7 de enero de 2014 .
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- ^ "Y. Mushiake," Origen de la estructura autocomplementaria y descubrimiento de su propiedad de impedancia constante ". J. IEE of Japan , Vol. 69, No. 3, marzo de 1949. p. 88. (en japonés)" . Sm.rim.or.jp . Consultado el 7 de enero de 2014 .
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- ^ " Antena logarítmica periódica Cualquiera de una clase de antenas que tienen una geometría estructural tal que sus características de impedancia y radiación se repiten periódicamente como el logaritmo de frecuencia" (véase el nuevo Diccionario estándar IEEE de términos eléctricos y electrónicos , 1993).
- ^ DE Isbell, "Matrices de dipolos log-periódicas" IRE Trans. Antennas Propag., Vol. AP-8, páginas 260-267, mayo de 1960.
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- ^ "Y. Mushiake, Antenas autocomplementarias — Principio de autocomplementariedad para impedancia constante—, 139 páginas, Springer-Verlag London Ltd., Londres, 1996.pp.75-80" . Sm.rim.or.jp . Consultado el 13 de diciembre de 2019 .
- ^ http://www.sm.rim.or.jp/~ymushiak/sub.4.htm#%%#
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- ^ VH Rumsey, Antenas independientes de frecuencia , Academic Press, Nueva York y Londres. 1966. [págs. 27, 29, 30, 55]
- ^ http://www.sm.rim.or.jp/~ymushiak/sub.sca.htm
- ^ [1] Dedicación # 180
- ^ [2]
- ^ Diccionario de inglés actual para estudiantes avanzados de Oxford