Este team especializado despúes de días de trabajo y recopilación de de información, hemos dado con la solución, esperamos que te sea de gran utilidad para tu trabajo.
Solución:
“ZOR” es una forma complicada de decir antena resonante “eléctricamente pequeña” o “eléctricamente corta” (o antena-array.) Es como tener una carga base resonante de radio CB, pero sin ninguna antena de látigo. O es como usar un solo átomo de hidrógeno gigante como antena. Es un tema fascinante, un pequeño nicho extraño en la teoría de antenas, y no necesariamente matemático.
Por ejemplo, las antenas dentro de las antiguas radios de transistores AM son antenas ZOR simples de 1 elemento (y la perilla de sintonización de esos receptores tenía un capacitor variable enganchado justo a través de la bobina de la antena con núcleo de ferrita). La antena AM es en realidad un tanque LC pasivo. -circuito. A diferencia de las antenas de látigo de banda ancha de 1/4 de onda (banda FM), la varilla de bucle de ferrita AM es mucho más pequeña que 1/4 de onda y resuena claramente con la estación que se recibe.
Los radioaficionados están familiarizados con este efecto: sus plataformas móviles de 160M no necesitan ninguna torre de 80 metros que sobresalga del automóvil, sino que tienen una antena de látigo corta con un resonador LC de alta Q que usa una tapa de sintonización motorizada, y el EA La apertura efectiva es enorme, mucho más grande que el tamaño de la antena física. Funciona muy bien como receptor (o en otras palabras, el truco es no solo para usar un transmisor para saturar una antena demasiado pequeña. Es mucho más extraño que eso).
Otro ejemplo más moderno es la antena del teléfono, la mini “antena de chip” o la “antena de cerámica” de 5 mm de ancho, mucho más pequeñas que las antenas de parche y que emplean un diminuto resonador de alta Q. Vea una discusión reciente: ¿Cómo funciona una antena de chip? Cuanto mayor sea el Q del resonador de tamaño de sub-longitud de onda, mayor será el área efectiva “EA” o la apertura efectiva (o “tamaño virtual”). En teoría, en VLF, una antena de 10 cm podría comportarse igual que una Antena de KM de largo, si solo la resistencia del resonador pudiera ser lo suficientemente baja, para un factor Q inmenso (¿usar superconductor?)
La verdadera “magia” ocurre cuando empleamos una bobina resonadora de alta Q donde su diámetro NO es de media longitud de onda, sino mucho más pequeño. Sin embargo, todavía se comporta como si su extensión física fuera de media longitud de onda. Siempre que se sintoniza con la frecuencia recibida, la pequeña antena intercepta algunos microvatios importantes, como si pudiera llegar mágicamente al espacio y enfocar las ondas de radiofrecuencia sobre sí misma. Con las radios AM, la bobina puede tener un par de centímetros de largo, ¡sin embargo, las ondas de radio de 500KHz tienen CIENTO CINCUENTA METROS de longitud de onda! ¿Cómo puede un dispositivo tan pequeño esperar absorber energía de radiofrecuencia? ¿No necesita un receptor frontal con una inmensa ganancia y una SNR imposible? En cambio, funciona por alcanzando el espacio circundante y enfocando las ondas de rf sobre sí mismo. No es broma. Los circuitos de resonancia aguda se comportan como “embudos de ondas EM”. Tienen un EA, Effective Aperture, que es enormemente anómalo. Un artículo de física lo denominó el efecto “Antena absorbente de energía”.
Aparentemente, los detalles de esta parte de la teoría de las antenas se pasaron por alto durante las primeras décadas y solo se descubrieron a mediados de la década de 1980. Los autores calcularon el patrón de propagación de rf alrededor de antenas pequeñas, como se muestra a continuación. Parte del flujo del vector de Poynting pasa, pero el flujo que se acerca demasiado se desvía y “absorbe”. Conclusión: una pequeña antena puntual puede comportarse como una antena dipolo de media onda, si la pequeña antena es un resonador sintonizable con un factor Q extremadamente alto.
El TDLR: todas las antenas funcionan produciendo un campo EM, y el proceso de recepción real lo realizan los campos interactuantes. Por lo tanto, reduzca el tamaño de su antena de cuadro mientras aumenta la corriente, para que el campo b no disminuya. O bien, reduzca el tamaño de su antena de látigo mientras aumenta el voltaje de la unidad, para que el campo electrónico no disminuya. Un resonador de alta Q lo logra automáticamente. La resistencia a los metales y el factor Q son, por supuesto, una limitación importante; de lo contrario, podríamos transmitir megavatios utilizando antenas resonantes del tamaño de moléculas.
Con los rastros de antena de PCB en su ejemplo anterior, cada vía y rastro es inductivo. También debe haber alguna capacitancia significativa para convertir las trazas de la “bobina” en un resonador afinado. Esa es probablemente la razón por la que han colocado trazos uno contra el otro a lo largo de los lados opuestos de la PCB. El grosor de la PCB y la constante dieléctrica necesitarían un control estricto para colocar la resonancia de la antena en el pico de WiFi deseado. (O supongo que simplemente podrían agregar una etapa de coincidencia de Pi y elegir los valores de límite para ajustar la impedancia del controlador a la antena real, incluso si no está transmitiendo justo en el pico resonante).
Su antena puede ser un simple circuito de tanque LC. En ese caso, su segundo terminal flotante se coloca lejos del plano de tierra, y se usan dos bobinas paralelas para dar un factor Q más alto, como usar un cable Litz para enrollar una sola bobina. El espectro sería una sola muesca profunda. O, a veces, los diseñadores realizan algunos trucos elegantes con múltiples frecuencias de resonancia (para usar una sola antena en bandas muy diferentes). O tal vez tiene múltiples resonadores en la misma frecuencia, para crear algunos lóbulos de antena 3D con una forma muy diferente a la de un simple dipolo. .
O tal vez dejaron que una IA (sw de red neuronal) realizara un algoritmo de evolución en un trozo de cable doblado, produciendo finalmente esa forma extraña. En ese caso, se comporta como lo requiere el objetivo final, ¡pero nadie tiene una buena idea de cómo funciona realmente!
🙂
He visto la versión ZOR de antenas de haz, que se comportan de forma muy parecida a las antenas Yagi-Uda o logarítmicas periódicas (o como elementos de guía de ondas de cono cerámico). Pero en lugar de utilizar elementos dipolo de media onda, utilizan resonadores extremadamente pequeños, colocados en una fila. Término de búsqueda: antena de guía de ondas.
https://www.radioeng.cz/fulltexts/2009/09_01_001_008.pdf
http://amasci.com/tesla/dipole1.html
Todavía existen productos antiguos basados en este extraño efecto: los “amplificadores” pasivos para receptores de radio AM. Busque “Select-A-Tenna” o el refuerzo Terk AM. Estos eran circuitos de tanque resonantes RLC simples, con una antena de bucle de muchas vueltas para un alto Q y un condensador variable para sintonizar. Simplemente colóquelo cerca de su radio AM, ajústelo y apúntelo para obtener la máxima recepción.
Esa locura reciente del MIT con potencia de transmisión inalámbrica de “ondas evanescentes” … está usando la misma física que la anterior. Le dan un nombre elegante, pero en realidad es solo un par de resonadores afinados, con el tamaño de la bobina mucho más pequeño que un cuarto de longitud de onda. (Y, por supuesto, los transformadores de RF con primario sintonizado, secundario sintonizado, aprovechan el mismo efecto. Por eso, verá estos transformadores en transmisores de alto KW, que producen un acoplamiento inesperadamente alto entre las bobinas, pero sin necesidad de ningún núcleo de ferrita. )
Todas las cosas raras de ZOR que verás en varios artículos de investigación … se vuelven locos, porque cada elemento es esencialmente un átomo gigante, como si estuvieran construyendo matrices moleculares hechas de trazas de PCB. Ya no son “antenas”; es vapor de sodio de pocos Torr que aparece totalmente negro opaco en luz amarilla de sodio, sus líneas de emisión espectrográficas y bandas de absorción en cristales. (Je, si estuvieran hechos de superconductor y se sumergieran en helio líquido, serían true Objetos QM, con estadísticas de fotones y todo.)
Tienes la posibilidad dar recomendación a este artículo si si solucionó tu problema.