Știri - Patru metode de bază de alimentare a antenelor microstrip

Structura unuiantenă microstripconstă, în general, dintr-un substrat dielectric, un radiator și o placă de masă. Grosimea substratului dielectric este mult mai mică decât lungimea de undă. Stratul subțire de metal de pe partea inferioară a substratului este conectat la placa de masă. Pe partea frontală, un strat subțire de metal cu o formă specifică este realizat printr-un proces de fotolitografie, sub formă de radiator. Forma plăcii radiante poate fi modificată în mai multe moduri, în funcție de cerințe.
Creșterea tehnologiei de integrare a microundelor și a noilor procese de fabricație a promovat dezvoltarea antenelor microstrip. Comparativ cu antenele tradiționale, antenele microstrip nu sunt doar mici ca dimensiuni, ușoare, cu profil redus, ușor de conformat, ușor de integrat, ieftine și potrivite pentru producția de masă, ci au și avantajele proprietăților electrice diversificate.

Cele patru metode de bază de alimentare a antenelor microstrip sunt următoarele:

1. (Alimentare microstrip): Aceasta este una dintre cele mai comune metode de alimentare pentru antenele microstrip. Semnalul RF este transmis către partea radiantă a antenei prin linia microstrip, de obicei prin cuplarea dintre linia microstrip și patch-ul radiant. Această metodă este simplă și flexibilă și potrivită pentru proiectarea multor antene microstrip.

2. (Alimentare cuplată cu apertură): Această metodă utilizează fantele sau găurile de pe placa de bază a antenei microstrip pentru a alimenta linia microstrip în elementul radiant al antenei. Această metodă poate oferi o mai bună adaptare a impedanței și o eficiență a radiației și poate, de asemenea, reduce lățimea fasciculului orizontal și vertical al lobilor laterali.

3. (Alimentare cuplată de proximitate): Această metodă utilizează un oscilator sau un element inductiv în apropierea liniei microstrip pentru a alimenta antena cu semnalul. Poate oferi o adaptare a impedanței mai mare și o bandă de frecvență mai largă și este potrivită pentru proiectarea antenelor cu bandă largă.

4. (Alimentare coaxială): Această metodă utilizează fire coplanare sau cabluri coaxiale pentru a alimenta semnale RF în partea radiante a antenei. Această metodă oferă de obicei o bună adaptare a impedanței și o eficiență a radiației și este potrivită în special pentru situațiile în care este necesară o singură interfață de antenă.

Diferitele metode de alimentare vor afecta adaptarea impedanței, caracteristicile de frecvență, eficiența radiației și amplasarea fizică a antenei.

Cum se selectează punctul de alimentare coaxial al antenei microstrip

La proiectarea unei antene microstrip, alegerea locației punctului de alimentare coaxial este esențială pentru asigurarea performanței antenei. Iată câteva metode sugerate pentru selectarea punctelor de alimentare coaxiale pentru antenele microstrip:

1. Simetrie: Încercați să alegeți punctul de alimentare coaxial din centrul antenei microstrip pentru a menține simetria antenei. Acest lucru ajută la îmbunătățirea eficienței radiației antenei și a adaptării impedanței.

2. Unde câmpul electric este cel mai mare: Punctul de alimentare coaxial este cel mai bine ales în poziția în care câmpul electric al antenei microstrip este cel mai mare, ceea ce poate îmbunătăți eficiența alimentării și reduce pierderile.

3. Unde curentul este maxim: Punctul de alimentare coaxial poate fi selectat în apropierea poziției în care curentul antenei microstrip este maxim pentru a obține o putere de radiație și o eficiență mai mari.

4. Punct zero al câmpului electric în mod unic: În proiectarea antenei microstrip, dacă se dorește obținerea radiației în mod unic, punctul de alimentare coaxial este de obicei selectat la punctul zero al câmpului electric în mod unic pentru a obține o mai bună adaptare a impedanței și o caracteristică de radiație.

5. Analiza frecvenței și a formei de undă: Utilizați instrumente de simulare pentru a efectua analiza frecvenței și a distribuției câmpului electric/curentului pentru a determina locația optimă a punctului de alimentare coaxial.

6. Luați în considerare direcția fasciculului: Dacă sunt necesare caracteristici de radiație cu directivitate specifică, locația punctului de alimentare coaxial poate fi selectată în funcție de direcția fasciculului pentru a obține performanța dorită a radiației antenei.

În procesul de proiectare propriu-zis, este de obicei necesar să se combine metodele de mai sus și să se determine poziția optimă a punctului de alimentare coaxial prin analiza simulării și rezultatele măsurătorilor reale pentru a atinge cerințele de proiectare și indicatorii de performanță ai antenei microstrip. În același timp, diferite tipuri de antene microstrip (cum ar fi antenele patch, antenele elicoidale etc.) pot avea anumite considerații specifice la selectarea locației punctului de alimentare coaxial, care necesită analize și optimizare specifice pe baza tipului specific de antenă și a scenariului de aplicație.

Diferența dintre antena microstrip și antena patch

Antena microstrip și antena patch sunt două antene mici comune. Acestea au câteva diferențe și caracteristici:

1. Structură și aspect:

O antenă microstrip constă de obicei dintr-un patch microstrip și o placă de împământare. Placa microstrip servește ca element radiant și este conectată la placa de împământare printr-o linie microstrip.

Antenele patch sunt în general patch-uri conductori gravați direct pe un substrat dielectric și nu necesită linii microstrip precum antenele microstrip.

2. Dimensiune și formă:

Antenele microstrip au dimensiuni relativ mici, sunt adesea utilizate în benzile de frecvență ale microundelor și au un design mai flexibil.

Antenele patch pot fi proiectate și miniaturizate, iar în anumite cazuri specifice, dimensiunile lor pot fi mai mici.

3. Interval de frecvență:

- Gama de frecvență a antenelor microstrip poate varia de la sute de megaherți la câțiva gigaherți, cu anumite caracteristici de bandă largă.

Antenele patch au de obicei performanțe mai bune în anumite benzi de frecvență și sunt utilizate în general în aplicații de frecvență specifice.

4. Procesul de producție:

Antenele microstrip sunt de obicei realizate folosind tehnologia plăcilor cu circuite imprimate, care poate fi produsă în masă și are un cost redus.

Antenele patch sunt de obicei fabricate din materiale pe bază de siliciu sau alte materiale speciale, au anumite cerințe de procesare și sunt potrivite pentru producția în loturi mici.

5. Caracteristicile de polarizare:

Antenele microstrip pot fi proiectate pentru polarizare liniară sau circulară, ceea ce le conferă un anumit grad de flexibilitate.

Caracteristicile de polarizare ale antenelor patch depind de obicei de structura și amplasarea antenei și nu sunt la fel de flexibile ca antenele microstrip.

În general, antenele microstrip și antenele patch sunt diferite în ceea ce privește structura, gama de frecvențe și procesul de fabricație. Alegerea tipului de antenă adecvat trebuie să se bazeze pe cerințele specifice ale aplicației și pe considerațiile de proiectare.

Recomandări de produse pentru antene microstrip: