Strukturaantena mikropaskowaskłada się z podłoża dielektrycznego, radiatora i płyty uziemiającej. Grubość podłoża dielektrycznego jest znacznie mniejsza niż długość fali. Cienka warstwa metalu na spodzie podłoża jest połączona z płytą uziemiającą. Na przedniej stronie cienka warstwa metalu o określonym kształcie jest wykonywana poprzez proces fotolitografii jako radiator. Kształt płyty promieniującej można zmieniać na wiele sposobów, zależnie od wymagań.
Rozwój technologii integracji mikrofalowej i nowych procesów produkcyjnych przyczynił się do rozwoju anten mikropaskowych. W porównaniu z tradycyjnymi antenami, anteny mikropaskowe są nie tylko małe, lekkie, mają niski profil, są łatwe do dopasowania, łatwe do zintegrowania, tanie i nadają się do masowej produkcji, ale mają również zalety zróżnicowanych właściwości elektrycznych.
Cztery podstawowe metody zasilania anten mikropaskowych są następujące:
1. (Zasilanie mikropaskowe): Jest to jedna z najczęstszych metod zasilania anten mikropaskowych. Sygnał RF jest przesyłany do promieniującej części anteny przez linię mikropaskową, zwykle poprzez sprzężenie między linią mikropaskową a promieniującą łatką. Ta metoda jest prosta i elastyczna oraz nadaje się do projektowania wielu anten mikropaskowych.
2. (Aperture-coupled Feed): Ta metoda wykorzystuje szczeliny lub otwory na płycie bazowej anteny mikropaskowej do podawania linii mikropaskowej do elementu promieniującego anteny. Ta metoda może zapewnić lepsze dopasowanie impedancji i wydajność promieniowania, a także może zmniejszyć poziomą i pionową szerokość wiązki bocznych płatów.
3. (Proximity Coupled Feed): Ta metoda wykorzystuje oscylator lub element indukcyjny w pobliżu linii mikropaskowej do podawania sygnału do anteny. Może zapewnić wyższe dopasowanie impedancji i szersze pasmo częstotliwości, a także nadaje się do projektowania anten szerokopasmowych.
4. (Wprowadzenie koncentryczne): Ta metoda wykorzystuje przewody koplanarne lub kable koncentryczne do wprowadzania sygnałów RF do promieniującej części anteny. Ta metoda zwykle zapewnia dobre dopasowanie impedancji i wydajność promieniowania i jest szczególnie odpowiednia w sytuacjach, w których wymagany jest pojedynczy interfejs anteny.
Różne metody zasilania wpływają na dopasowanie impedancji, charakterystykę częstotliwości, wydajność promieniowania i fizyczny układ anteny.
Jak wybrać punkt zasilania współosiowego anteny mikropaskowej
Podczas projektowania anteny mikropaskowej wybór lokalizacji punktu zasilania koncentrycznego ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajności anteny. Oto kilka sugerowanych metod wyboru punktów zasilania koncentrycznego dla anten mikropaskowych:
1. Symetria: Spróbuj wybrać punkt zasilania koncentrycznego w środku anteny mikropaskowej, aby zachować symetrię anteny. Pomaga to poprawić wydajność promieniowania anteny i dopasowanie impedancji.
2. Tam, gdzie pole elektryczne jest największe: punkt zasilania współosiowego najlepiej wybrać w miejscu, w którym pole elektryczne anteny mikropaskowej jest największe, co może poprawić wydajność zasilania i zmniejszyć straty.
3. Miejsce, w którym natężenie prądu jest maksymalne: Punkt zasilania kablem koncentrycznym można wybrać w pobliżu miejsca, w którym natężenie prądu anteny mikropaskowej jest maksymalne, aby uzyskać większą moc promieniowania i wydajność.
4. Punkt zerowego pola elektrycznego w trybie pojedynczym: W przypadku anten mikropaskowych, jeżeli chcemy uzyskać promieniowanie w trybie pojedynczym, punkt zasilania koncentrycznego zwykle wybiera się w punkcie zerowego pola elektrycznego w trybie pojedynczym, aby uzyskać lepsze dopasowanie impedancji i charakterystykę promieniowania.
5. Analiza częstotliwości i kształtu fali: Użyj narzędzi symulacyjnych do wykonania przemiatania częstotliwości i analizy rozkładu pola elektrycznego/prądu, aby określić optymalną lokalizację punktu zasilania koncentrycznego.
6. Należy wziąć pod uwagę kierunek wiązki: Jeśli wymagane są charakterystyki promieniowania o określonej kierunkowości, lokalizację punktu zasilania współosiowego można wybrać w zależności od kierunku wiązki, aby uzyskać pożądane parametry promieniowania anteny.
W rzeczywistym procesie projektowania zwykle konieczne jest połączenie powyższych metod i określenie optymalnej pozycji punktu zasilania koncentrycznego poprzez analizę symulacyjną i rzeczywiste wyniki pomiarów, aby osiągnąć wymagania projektowe i wskaźniki wydajności anteny mikropaskowej. Jednocześnie różne typy anten mikropaskowych (takie jak anteny typu patch, anteny helikalne itp.) mogą mieć pewne szczególne względy przy wyborze lokalizacji punktu zasilania koncentrycznego, które wymagają konkretnej analizy i optymalizacji w oparciu o konkretny typ anteny i scenariusz zastosowania.
Różnica między anteną mikropaskową a anteną łatkową
Antena mikropaskowa i antena typu patch to dwie popularne małe anteny. Mają pewne różnice i cechy:
1. Struktura i układ:
- Antena mikropaskowa zazwyczaj składa się z mikropaskowej łatki i płytki uziemiającej. Mikropaskowa łatka służy jako element promieniujący i jest połączona z płytką uziemiającą za pomocą linii mikropaskowej.
- Anteny typu patch są zazwyczaj przewodzącymi łatkami bezpośrednio wytrawionymi na podłożu dielektrycznym i nie wymagają linii mikropaskowych, jak anteny mikropaskowe.
2. Rozmiar i kształt:
- Anteny mikropaskowe są stosunkowo niewielkie, często stosowane w pasmach częstotliwości mikrofalowych i charakteryzują się bardziej elastyczną konstrukcją.
- Anteny typu patch mogą być również projektowane w sposób miniaturowy, a w niektórych przypadkach ich wymiary mogą być mniejsze.
3. Zakres częstotliwości:
- Zakres częstotliwości anten mikropaskowych może się wahać od setek megaherców do kilku gigaherców, przy czym charakteryzują się one pewnymi szerokopasmowymi charakterystykami.
- Anteny typu patch zwykle charakteryzują się lepszą wydajnością w określonych pasmach częstotliwości i są na ogół stosowane w aplikacjach o określonych częstotliwościach.
4. Proces produkcji:
- Anteny mikropaskowe są zwykle wytwarzane w technologii płytek drukowanych, dzięki czemu są tanie i można je produkować masowo.
- Anteny typu patch są zazwyczaj wykonane z materiałów na bazie krzemu lub innych specjalnych materiałów, mają określone wymagania dotyczące przetwarzania i nadają się do produkcji małoseryjnej.
5. Charakterystyka polaryzacji:
- Anteny mikropaskowe mogą być projektowane z polaryzacją liniową lub kołową, co zapewnia im pewien stopień elastyczności.
- Charakterystyki polaryzacji anten typu patch zależą zazwyczaj od struktury i układu anteny i nie są tak elastyczne jak w przypadku anten mikropaskowych.
Ogólnie rzecz biorąc, anteny mikropaskowe i anteny typu patch różnią się strukturą, zakresem częstotliwości i procesem produkcyjnym. Wybór odpowiedniego typu anteny musi być oparty na konkretnych wymaganiach aplikacji i rozważaniach projektowych.
Zalecenia dotyczące anten mikropaskowych:
RM-MPA1725-9 (1,7-2,5 GHz)
RM-MPA2225-9 (2,2-2,5 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
Czas publikacji: 19-kwi-2024
