Strukturaantena mikropaskowaSkłada się zazwyczaj z podłoża dielektrycznego, radiatora i płytki uziemiającej. Grubość podłoża dielektrycznego jest znacznie mniejsza niż długość fali. Cienka warstwa metalu na spodzie podłoża jest połączona z płytką uziemiającą. Na przedniej stronie, w procesie fotolitografii, powstaje cienka warstwa metalu o określonym kształcie, pełniąca funkcję radiatora. Kształt płytki promieniującej można modyfikować na wiele sposobów, w zależności od potrzeb.
Rozwój technologii integracji mikrofalowej i nowych procesów produkcyjnych przyczynił się do rozwoju anten mikropaskowych. W porównaniu z tradycyjnymi antenami, anteny mikropaskowe charakteryzują się nie tylko niewielkimi rozmiarami, niską wagą, niskim profilem, łatwością dopasowania, łatwą integracją, niskim kosztem i możliwością masowej produkcji, ale także zaletami zróżnicowanych właściwości elektrycznych.
Cztery podstawowe metody zasilania anten mikropaskowych są następujące:
1. (Zasilanie mikropaskowe): Jest to jedna z najpopularniejszych metod zasilania anten mikropaskowych. Sygnał RF jest przesyłany do części promieniującej anteny przez linię mikropaskową, zazwyczaj poprzez sprzężenie między linią mikropaskową a obszarem promieniującym. Ta metoda jest prosta i elastyczna, a także nadaje się do projektowania wielu anten mikropaskowych.
2. (Zasilanie sprzężone aperturowo): Ta metoda wykorzystuje szczeliny lub otwory w płycie bazowej anteny mikropaskowej do wprowadzenia linii mikropaskowej do elementu promieniującego anteny. Metoda ta zapewnia lepsze dopasowanie impedancji i wydajność promieniowania, a także może zmniejszyć poziomą i pionową szerokość wiązki listków bocznych.
3. (Sprzężenie zbliżeniowe): Ta metoda wykorzystuje oscylator lub element indukcyjny w pobliżu linii mikropaskowej do podania sygnału do anteny. Zapewnia ona wyższe dopasowanie impedancyjne i szersze pasmo częstotliwości, a także nadaje się do projektowania anten szerokopasmowych.
4. (Zasilanie koncentryczne): Ta metoda wykorzystuje przewody współpłaszczyznowe lub kable koncentryczne do doprowadzania sygnałów RF do części promieniującej anteny. Metoda ta zazwyczaj zapewnia dobre dopasowanie impedancji i wydajność promieniowania, i jest szczególnie przydatna w sytuacjach, gdy wymagany jest pojedynczy interfejs antenowy.
Różne metody zasilania wpływają na dopasowanie impedancji, charakterystykę częstotliwości, wydajność promieniowania i fizyczny układ anteny.
Jak wybrać punkt zasilania koncentrycznego anteny mikropaskowej
Podczas projektowania anteny mikropaskowej, wybór lokalizacji punktu zasilania koncentrycznego ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia odpowiedniej wydajności anteny. Oto kilka sugerowanych metod wyboru punktów zasilania koncentrycznego dla anten mikropaskowych:
1. Symetria: Staraj się 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 prąd jest maksymalny: Punkt zasilania kablem koncentrycznym można wybrać w pobliżu miejsca, w którym prąd anteny mikropaskowej jest maksymalny, 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: Jeżeli wymagane są charakterystyki promieniowania o określonej kierunkowości, położenie punktu zasilania koncentrycznego można wybrać w zależności od kierunku wiązki, aby uzyskać pożądane parametry promieniowania anteny.
W rzeczywistym procesie projektowania zazwyczaj konieczne jest połączenie powyższych metod i określenie optymalnego położenia punktu zasilania anteny koncentrycznej poprzez analizę symulacyjną i rzeczywiste wyniki pomiarów, aby spełnić wymagania projektowe i wskaźniki wydajności anteny mikropaskowej. Jednocześnie, różne typy anten mikropaskowych (takie jak anteny typu patch, anteny helikalne itp.) mogą wiązać się z pewnymi specyficznymi uwarunkowaniami przy wyborze lokalizacji punktu zasilania anteny koncentrycznej, które wymagają szczegółowej 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. Różnią się one między sobą i mają pewne cechy:
1. Struktura i układ:
- Antena mikropaskowa zazwyczaj składa się z mikropaska i płytki uziemiającej. Mikropasek pełni funkcję elementu promieniującego i jest połączony z płytką uziemiającą za pomocą przewodu mikropaskowego.
- Anteny typu patch to zazwyczaj łatki przewodzące bezpośrednio wytrawione na podłożu dielektrycznym, które nie wymagają linii mikropaskowych, jak anteny mikropaskowe.
2. Rozmiar i kształt:
- Anteny mikropaskowe są stosunkowo małe, 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 mają one pewne właściwości szerokopasmowe.
- 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 można je produkować masowo i są tanie.
- Anteny typu patch są zazwyczaj wykonane z materiałów na bazie krzemu lub innych materiałów specjalnych, mają określone wymagania procesowe i nadają się do produkcji małoseryjnej.
5. Charakterystyka polaryzacji:
- Anteny mikropaskowe mogą być zaprojektowane do polaryzacji liniowej lub kołowej, co zapewnia im pewien stopień elastyczności.
- Charakterystyki polaryzacji anten patchowych zależą zwykle od struktury i układu anteny i nie są tak elastyczne jak w przypadku anten mikropaskowych.
Zasadniczo anteny mikropaskowe i anteny typu patch różnią się konstrukcją, zakresem częstotliwości i procesem produkcji. Wybór odpowiedniego typu anteny powinien być oparty na konkretnych wymaganiach aplikacji i założeniach 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 kwietnia 2024 r.
