Gedruckter Dipol vs. gewöhnlicher (3D) Dipol

Um einen Vergleich zwischen einem gewöhnlichen (3D) Halbwellenlängen-Dipol und seiner gedruckten (planaren) Version zu machen, habe ich in beiden Fällen eine Simulation durchgeführt. Beide wurden entwickelt, um bei 3 GHz (100 mm Wellenlänge) zu arbeiten. Der Eingangsanschluss ist eine Spannungsquelle mit einer Impedanz von 75 Ohm. Um dielektrische Effekte zu vermeiden, habe ich kein dielektrisches Substrat für den gedruckten Dipol in Betracht gezogen.

1. Der 3D-Dipol wurde gebaut mit:

• Länge 45 mm (etwas weniger als die halbe Wellenlänge. Das ist eine Auswahl, die das Ergebnis der Simulatoroptimierung ist).

• Radius 1 mm (viel niedriger als die Länge)

• Gap1 1 mm (viel niedriger als die Länge)

Die Ergebnisse sind:

S11 (Reflexionskoeffizient). Das Minimum liegt bei 3 GHz. Also ist es in Ordnung.

Strahlungsmusterschnitte (bei 3 GHz)

2. Der gedruckte Dipol hat die gleichen Größenwerte (Länge 45 mm, Breite 1 mm, Abstand 1 mm) wie der 3D-Dipol, außer dass es sich um einen Streifen handelt.

Die Ergebnisse sind:

S11 (Reflexionskoeffizient).

Strahlungsmusterschnitte (bei 3 GHz).

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Fazit :

• gleiche Resonanzfrequenz (bei fester Länge)
• gleiche Anpassung bei der Resonanzfrequenz
• gleiche Musterform und gleiche Richtwirkungswerte

(In den vorherigen Grafiken sind nur sehr sehr sehr kleine Unterschiede vorhanden)

Ein gedruckter Dipol hat jedoch viele Vorteile, da er leicht ist, sich leicht mit aktiven Geräten in eine Leiterplatte einbetten lässt und flexibel ist, um flexible Leiterplatten herzustellen.

Ich kann nicht glauben, dass es nicht mindestens einen Nachteil gibt, wenn man sich für die gedruckte Version entscheidet. Ich hätte eine große Variation im Strahlungsmuster erwartet, da der 3D-Dipol aus jeder Richtung auf der Querebene gesehen die gleiche Form hat, während ein gedruckter Dipol ein Streifen ist, wenn er frontal betrachtet wird, und ein Draht, wenn er seitlich betrachtet wird. Aber die Simulationen sagen, dass ich falsch liege: Der gedruckte Dipol ist genauso omnidirektional (und mit demselben Richtwirkungswert) wie der 3D-Dipol.