Eine Sinuous-Antenne besitzt gekrümmte Arme mit von innen nach außen skalierten Zellen. Sie ermöglicht Konstruktionen mit breitem Frequenzband und zwei orthogonalen Polarisationen. Daraus folgen weder allgemeine 3,1–10,6 GHz noch 90% Wirkungsgrad oder 50% weniger Baugröße.
Mehr als eine Mäanderleitung
Die charakteristischen Arme greifen mit ähnlichen oder quasiähnlichen Zellen ineinander, ohne sich zu berühren. Winkel, Größenverhältnis und zentrale Speisung beeinflussen die Eigenschaften.
Eine gefaltete kurze Leitung für einen kompakten Resonator erklärt das Prinzip nicht vollständig. Eine bestimmte Verlängerung des Leiterwegs legt weder Bandgewinn noch zulässige Leistung direkt fest.
Sinuous-Antenne, planare Spirale und logarithmisch-periodisches Dipolarray sind verschiedene breitbandige Strukturen. Vergleichen Sie gleiche Anforderungen an Band, Polarisation, Diagramm und Integration.
Die aktive Region verschiebt sich
Mit der Frequenz liegt die überwiegend strahlende Region bei einem anderen Radius. Außenabmessungen beeinflussen die untere Grenze, kleine zentrale Geometrie und Speisung die obere.
Endliche Zellzahl, Endreflexionen, Substrat und Speisenetz begrenzen das reale Band. Die Idee geringer Frequenzabhängigkeit bedeutet keine unendliche Bandbreite. Anpassungsband und Einhaltung von Diagramm- und Polarisationsanforderungen werden getrennt geprüft.
Vier Arme und Polarisation
Eine Vierarmstruktur kann mit geeigneter differentieller Speisung und Kombination zwei orthogonale lineare Polarisationen nutzen. Passende Amplituden und Phasen ermöglichen auch zirkulare Anregung beider Drehsinne.
Alle Arme einfach gleichphasig zusammenzuschalten reicht nicht. DuHamels ursprüngliches Patent beschreibt unter anderem fortschreitende Phasenschritte von +90° oder −90°. Fehler der Baluns, Hybride und Leitungen beeinflussen die resultierende Polarisation.
Planare Struktur und Rückraum
Eine planare Antenne ohne Rückstruktur strahlt normalerweise zu beiden Seiten. Mit einem Hohlraum lässt sich einseitiger Betrieb anstreben, wobei Abmessungen und Reflexionen die Bandbreite beeinflussen.
Ein rückseitiger Absorber nimmt Energie auf und schafft einen Wirkungsgradkompromiss. Eine dünne Außenansicht beweist keine 90%. Räumliche, beispielsweise konische, Ausführungen sind separat zu bewerten.
Für UWB-Messungen zählt die Phase
Bei breitbandigen Impulsen sind neben S11 auch Phase über Frequenz, Gruppenlaufzeit und zeitliche Antwort wichtig. Die wandernde aktive Region und Resonanzen können die Impulsform verändern.
Ein niedriges VSWR beschreibt kleine Reflexion am Port. Es garantiert weder Wirkungsgrad noch Polarisationsreinheit oder unverzerrte Wellenform. Kombinieren Sie Port- und Strahlungsmessungen entsprechend der Aufgabe.
Halten Sie bei Vergleichen Referenzebenen, Kabelverzögerungen, Richtung und Speiseschaltung konsistent. Ein anderer Messaufbau kann sonst als Änderung der Antenne erscheinen.
Benötigte Daten
| Größe | Angabe |
|---|---|
| Band | Grenzen für Anpassung und Strahlung. |
| Polarisation | Ports, Achsenverhältnis, Kreuzkomponente und Winkel. |
| Gewinn und Effizienz | Definition mit Speisung und Rückstruktur. |
| Impulse | Phase, Gruppenlaufzeit und Zeitantwort. |
| Montage | Substrat, Raum, Kabel und benachbartes Metall. |
Breitbandiger Empfang und Messung können geeignete Aufgaben sein. Momentane Empfängerbandbreite und Richtwirkung folgen jedoch aus dem System. Ein Anwendungsname beweist keine Marktquote oder feste Datenrate.
Quelle und Grenzen der Beispiele
US4658262A „Dual polarized sinuous antennas“ beschreibt Geometrie, Anregung und Messbeispiele. Ergebnisse einzelner Ausführungen gelten nicht automatisch für alle heutigen Produkte.
Die Polarisationsdefinitionen helfen beim Prüfplan. Unbelegte Satellitenvorfälle und pauschale Verbesserungsprozente ersetzen keine Daten der gewählten Konfiguration.
