Was ist eine bikonische Antenne?

Eine bikonische Antenne ist ein Leiter, der Signale von zwei sich gegenüberliegenden kegelförmigen Elementarrays senden und empfangen kann. Es ist typischerweise sanduhrförmig, da beide Leiter eine gemeinsame Achse und einen gemeinsamen Balun haben. Diese Breitband-Dipolantennen arbeiten in Bereichen von 30 bis 300 Megahertz (MHz), obwohl Bereiche von 20 MHz bis 3 Gigahertz (GHz) möglich sind. Sie können Bandbreiten von drei oder mehr Oktaven aufweisen.

Doppelkegelantennen, manchmal auch Bikons genannt, sind im Wesentlichen zwei Kegel, die Punkte mit einer gemeinsamen Mittelachse berühren. Jeder Kegel wendet eine Anregung an seinem Scheitelpunkt oder Punkt an. Diese Komponenten können durch elektronische Ladungen, Potentiale oder magnetische Wechselfelder und Ströme am Scheitelpunkt angetrieben werden. Wenn nur ein Kegel in einer Ebene oder um 180 Grad abgewinkelt ist, wird er als Diskonus bezeichnet.

Bicons sind als kleine, große, tragbare oder feste Antennen erhältlich und bestehen typischerweise aus leitfähigen Elementen, die sich aus einem Balun auffächern. Ein Balun, kurz für Balance/Unbalance, ist eine Transformatorkopplung, die Strombalancen umwandelt, um die Impedanz zu regulieren, was sich auf die Beziehung zwischen Strom, Spannung, Widerstand und deren Auswirkungen auf das Strahlungsprofil der Antenne bezieht. Der Balun hilft bei der Bestimmung des Strahlungsmusters und der Effizienz der Antenne. Die Elemente strahlen symmetrisch von ihrer Fassung aus, obwohl es zylindrische und sternförmige Varianten gibt.

Häufig wird die bikonische Antenne beim Testen von elektromagnetischer Interferenz (EMI), Immunität oder Emissionstests verwendet. Diese Tests erfolgen bei 25-200 MHz für kommerzielle Anwendungen und 30-200 MHz für militärische Anwendungen. Dipol- und Yagi-Arrays zeigen höhere Feldstärken als eine einfache bikonische Antenne an; das Bicon ist weniger effizient, besitzt aber eine breitbandige Reichweite. Einfache konische Monopole und Bowtie-Antennen, Draht-Approximationen des bikonischen Typs, weisen gegenüber Monopolen eine erhöhte Bandbreite auf. Antennen mit hoher Verstärkung haben normalerweise eine erhöhte Signalstärke, während Varianten mit niedriger Verstärkung wie die Bicon über einen größeren Winkel senden.

Da die Leiter von einem zentralen Punkt in entgegengesetzte Richtungen abstrahlen, eignet sich die bikonische Antenne aufgrund des Designs gut für die Durchführung von Sweep-Messungen und Compliance-Tests. Es ist auch für die Wartung von automatisierten Antennenmesssystemen von Vorteil. Sein Vorteil gegenüber Messungen der vertikalen Standortdämpfung oder des Signalverlusts wird seinen langen Dipolelementlängen bei niedrigeren Frequenzen zugeschrieben: zum Beispiel 16.4 Fuß (etwa 5 m) bei 30 MHz.

Einige Designs erlauben sowohl vertikale als auch horizontale Dämpfungsmessdurchläufe. Das symmetrische Design des Bicons ermöglicht konsistentere Testwiederholungen, da die Antenne nicht davon beeinflusst wird, wie sie gedreht wird. Bei solchen Anwendungen stellen Hersteller manchmal Kalibrierdaten für Messnormale bereit; zum Beispiel Verstärkung und Antennenfaktor gegenüber der Frequenz.
Typischerweise erscheint das Strahlungsmuster einer bikonischen Antenne ähnlich dem von Dipolantennen, mit einem Feldmuster, das sich in gegenüberliegenden Doppelkeulen erstreckt. Diese Muster funktionieren praktisch unabhängig von der Frequenz. Zu den üblichen Anwendungen gehören der Einsatz in Bereichen, die omnidirektionale Strahlung erfordern, sowie in Emissionsprüfanlagen; Sie erfüllen ihren Dienst auf Boden- und mobilen Plattformen sowie in Flugzeugen. Kleinere Größen ermöglichen vielseitige tragbare Anwendungen, da diese Antennen in der Regel ein geringes Gewicht haben und leicht aufzustellen sind.