Pentru a se adapta la cerințele unghiului antenei ale noului produs și pentru a împărtăși matrița pentru plăci PCB din generația anterioară, următorul aspect al antenei poate fi utilizat pentru a obține un câștig de antenă de 14dBi@77GHz și o performanță de radiație de 3dB_E/H_Beamwidth=40°.Folosind placa Rogers 4830, grosime 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Dispunerea antenei
În figura de mai sus, este utilizată o antenă microstrip grid.Antena cu rețea microstrip este o formă de antenă formată din elemente radiante în cascadă și linii de transmisie formate din N inele microstrip.Are structură compactă, câștig mare, hrănire simplă și ușurință de fabricare și alte avantaje.Principala metodă de polarizare este polarizarea liniară, care este similară cu antenele convenționale cu microbandă și poate fi procesată prin tehnologia de gravare.Impedanța rețelei, locația de alimentare și structura de interconexiune determină împreună distribuția curentului în cadrul rețelei, iar caracteristicile radiației depind de geometria rețelei.O singură dimensiune a grilei este utilizată pentru a determina frecvența centrală a antenei.
Produse din seria de antene matrice RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Analiza principiului
Curentul care curge în direcția verticală a elementului de matrice are amplitudine și direcție inversă egale, iar capacitatea de radiație este slabă, ceea ce are un impact redus asupra performanței antenei.Setați lățimea celulei l1 la jumătatea lungimii de undă și reglați înălțimea celulei (h) pentru a obține o diferență de fază de 180° între a0 și b0.Pentru radiația laterală, diferența de fază dintre punctele a1 și b1 este de 0°.
Structura elementului de matrice
Structura furajului
Antenele de tip grilă folosesc de obicei o structură de alimentare coaxială, iar alimentatorul este conectat la spatele PCB, astfel încât alimentatorul trebuie proiectat prin straturi.Pentru procesarea efectivă, va exista o anumită eroare de precizie, care va afecta performanța.Pentru a îndeplini informațiile de fază descrise în figura de mai sus, poate fi utilizată o structură de alimentare diferențială plană, cu excitație de amplitudine egală la cele două porturi, dar o diferență de fază de 180°.
Structura de alimentare coaxială[1]
Majoritatea antenelor cu rețea microstrip folosesc alimentare coaxială.Pozițiile de alimentare ale antenei grid array sunt în principal împărțite în două tipuri: alimentare centrală (punctul de alimentare 1) și alimentare de margine (punctul de alimentare 2 și punctul de alimentare 3).
Structura tipică a matricei grid
În timpul alimentării pe margine, există unde care se deplasează pe întreaga grilă pe antena matricei grid, care este o matrice de foc final nerezonantă cu o singură direcție.Antena grid array poate fi folosită atât ca antenă cu val de călătorie, cât și ca antenă rezonantă.Selectarea frecvenței adecvate, a punctului de alimentare și a dimensiunii rețelei permite rețelei să funcționeze în diferite stări: undă de călătorie (măturare de frecvență) și rezonanță (emisia marginilor).Ca antenă cu undă de călătorie, antena matricei de grilă adoptă o formă de alimentare alimentată cu margini, cu partea scurtă a rețelei puțin mai mare de o treime din lungimea de undă ghidată și partea lungă între două și trei ori lungimea laturii scurte. .Curentul de pe partea scurtă este transmis către cealaltă parte și există o diferență de fază între părțile scurte.Antenele grilei cu undă mobilă (nerezonante) radiază fascicule înclinate care deviază de la direcția normală a planului grilei.Direcția fasciculului se schimbă cu frecvența și poate fi utilizată pentru scanarea în frecvență.Atunci când antena matricei de rețea este utilizată ca antenă rezonantă, părțile lungi și scurte ale rețelei sunt proiectate să aibă o lungime de undă conductivă și jumătate din lungimea de undă conductivă a frecvenței centrale, iar metoda de alimentare centrală este adoptată.Curentul instantaneu al antenei de rețea în stare rezonantă prezintă o distribuție a undelor staţionare.Radiația este generată în principal de laturile scurte, laturile lungi acționând ca linii de transmisie.Antena grilă obține un efect de radiație mai bun, radiația maximă este în starea de radiație cu latura largă, iar polarizarea este paralelă cu partea scurtă a rețelei.Când frecvența se abate de la frecvența centrală proiectată, partea scurtă a rețelei nu mai este jumătate din lungimea de undă de ghidare, iar divizarea fasciculului are loc în modelul de radiație.[2]
Modelul de matrice și modelul său 3D
După cum se arată în figura de mai sus a structurii antenei, unde P1 și P2 sunt defazate la 180°, ADS poate fi utilizat pentru simularea schematică (nu este modelată în acest articol).Prin alimentarea diferențială a portului de alimentare, distribuția curentului pe un singur element de rețea poate fi observată, așa cum se arată în analiza de principiu.Curenții în poziție longitudinală sunt în direcții opuse (anulare), iar curenții în poziție transversală sunt de amplitudine egală și în fază (suprapunere).
Distribuția curentă pe diferite arme1
Distribuția curentului pe diferite brațe 2
Cele de mai sus oferă o scurtă introducere în antena de rețea și proiectează o matrice folosind o structură de alimentare cu microstrip care funcționează la 77GHz.De fapt, în funcție de cerințele de detectare a radarului, numerele verticale și orizontale ale rețelei pot fi reduse sau mărite pentru a obține un design de antenă la un unghi specific.În plus, lungimea liniei de transmisie microstrip poate fi modificată în rețeaua de alimentare diferențială pentru a obține diferența de fază corespunzătoare.
Ora postării: 24-ian-2024
