Antenas Rubber Duck: Design, Eficiência e Desempenho Elétrico Explicados

Antena rubber duck

Fonte da imagem: Wikimedia Commons

Você precisa de uma antena conveniente e portátil que seja uma ótima adição ao seu kit de comunicações de rádio? Então, o que você precisa são antenas rubber duck.

Estas antenas de dispositivo são a melhor opção se você precisa de uma que funcione perfeitamente em curta distância. Este artigo discutirá a antena rubber duck, o design elétrico, eficiência e mais.

Continue lendo para descobrir se você precisa deste dispositivo para seu projeto.

O que é uma Antena Rubber Duck?

Uma antena rubber duck é um dispositivo curto que funciona como antena monopolo. Também, estes dispositivos têm um elemento de comprimento de onda de um quarto. Como resultado, você pode usar a antena linear em equipamentos portáteis.

Esta antena de quarto de onda eletricamente curta tem uma reatância capacitiva razoável. Portanto, você pode usá-la para oferecer uma correspondência de impedância imprecisa. Mas primeiro, você tem que conectar a antena em série com um indutor. Em resumo, as antenas rubber ducky são dispositivos com a antena mola original confinada em uma cobertura semelhante a borracha.

Quais Tipos de Antenas Rubber Duck Estão Disponíveis?

Existem vários materiais, formas e tamanhos para antenas rubber ducky modernas. Então, antes de escolher uma que se adapte ao seu projeto, é crucial considerar os seguintes tipos:

• Antenas wire-clamp (grampo de fio)

Grampo de fio com antena rubber duck

Fonte da imagem: Pixabay

• Antenas de posição fixa

Antenas rubber duck de posição fixa

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• Antenas flexíveis

Antena flexível

Fonte da imagem: Wikimedia Commons

Se você procura um elemento de antena linear com alta eficiência quando montada em áreas abertas, grampos de fio são a melhor aposta. Mas se você prefere uma antena ideal que pode embalar em espaços apertados ou mover, considere as variantes flexíveis. Além disso, a antena de posição fixa é o caminho a seguir se você precisa colocar uma antena linear em uma localização ou altura específica.

Qual a Eficiência da Antena Duck?

Normalmente, o comprimento de onda da antena rubber ducky é significativamente maior que o comprimento. Então, a estimativa da abertura efetiva da antena é -

Curiosamente, você pode comparar a abertura efetiva de antenas rubber ducky independentemente de seu tamanho pequeno. Adicionalmente, a antena monopolo geralmente deve completar seu circuito elétrico com uma força oposta ou plano de terra. As versões antigas apresentam transceptores portáteis porque o plano de terra geralmente é um pequeno escudo interno ou jaqueta de bateria interna.

Mas se você optar pelas antenas rubber ducky modernas, notará que seus cases de transceptor são plásticos não condutivos. Então, significa que a antena terá menos eficiência. E isso porque o dispositivo carece do caminho condutivo que oferece um contrapoiso ou plano de terra.

Portanto, estas antenas funcionarão melhor. Para aumentar a funcionalidade de sua antena, certifique-se de que ela opere em uma frequência de operação próxima à ressonância elétrica. Dessa forma, você pode expressar a frequência como -

O Design Elétrico da Antena Rubber Ducky

Mesmo que antenas rubber ducky tenham um desempenho decente, você não pode comparar sua abertura a antenas maiores. Também, a distribuição real de corrente da antena não é senoidal. Portanto, é difícil classificar a distribuição de corrente. Mas você pode projetar estas antenas com as regras abaixo:

• Primeiro, se as espiras da mola têm diâmetro maior que o comprimento do array, certifique-se de que sua antena tenha largura de banda estreita.
• Segundo, sua antena resultante deve ter a maior largura de banda possível se as espiras da mola são estreitas comparadas ao comprimento do array.
• Terceiro, sua impedância deve ser muito abaixo de 50Ω se a antena mola original é larga e pulsante. Ou seja, a impedância deve tender a 0Ω. E um grande indutor deve fazer parte da estrutura.

Símbolo do indutor

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Então, a configuração parecerá um circuito sintonizado em série com pequena resistência de radiação.

• Quarto, aumente sua impedância para 70Ω se sua mola é estreita e a antena é ressonante.

Com estas regras em mente, você pode facilmente projetar um elemento de antena linear com largura de banda comprometida no ponto de alimentação e impedância de 50Ω. Também, alguns compromissos se aplicam a antenas rubber ducky em taper de celular.

Rubber duck em celular

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Desvantagens da Antena Rubber Duck

• Tende a ter menos ganho devido a perdas.
• A antena requer um refletor parabólico para melhorar seu desempenho.
• A distribuição de corrente não é senoidal. Portanto, é difícil classificar a antena eletricamente.

Qual a Diferença Entre uma Antena Rubber Duck e uma Whip Antenna?

Aqui está uma lista mostrando as diferenças entre uma rubber duck e uma antena whip base-loaded.

Nº	Características	Antena rubber duck	Antena whip
1.	Design de Construção	Como o nome implica, geralmente são cobertas com revestimento de borracha que abriga um fio mola com formato de hélice.	Este tipo de antena é uma haste de ferro reta flexível ligada a um receptor ou transmissor de rádio.
2.	Diretividade	A rubber duck tem antena menos sensível à direção.	A antena whip regular de quarto de onda tem diretividade mais crítica que as antenas rubber duck.
3.	Faixa de ângulo	Para um campo vertical, uma antena rubber duck tem medição de 30 a 30 graus para cima, enquanto o horizontal é 60 a 60 graus para baixo.	As antenas whip de quarto de onda têm 60 a 90 graus servindo como seus melhores ângulos verticais e horizontais.
4.	Posicionamento no plano	Apontar uma antena rubber duck para um plano é exemplar.	Mas é ruim apontar uma antena whip regular para um plano.

Perguntas Frequentes

A antena rubber duck é boa?

Sim, uma antena rubber duck produz um ganho decente. Mas oferece menor ganho que uma antena whip regular.

Uma antena rubber ducky é um dipolo?

Não, a antena rubber ducky não é um dipolo. Em vez disso, é uma antena monopolo curta.

Qual o ganho de uma antena rubber duck?

O ganho nominal para a antena rubber duck é 2,2dB.

Conclusão

A antena rubber duck é mais acessível que a maioria em sua categoria, especialmente a antena whip regular. Então, não é surpresa que a maioria dos engenheiros as prefira.

Além de uma largura de banda estreita, a antena rubber duck vem com um alto fator Q, uma característica comum entre a maioria das antenas monopolo curtas.

Então, nos diga o que você acha do artigo. Também, sinta-se à vontade para nos enviar uma mensagem se tiver alguma pergunta. Esperamos ouvir de você!