Структурамикрополосковая антеннаОбычно он состоит из диэлектрической подложки, излучателя и заземляющей пластины. Толщина диэлектрической подложки значительно меньше длины волны. Тонкий металлический слой на нижней стороне подложки соединён с заземляющей пластиной. На лицевой стороне тонкий металлический слой заданной формы, изготовленный методом фотолитографии, служит излучателем. Форма излучающей пластины может быть изменена различными способами в соответствии с требованиями.
Развитие технологий микроволновой интеграции и новых производственных процессов способствовало разработке микрополосковых антенн. По сравнению с традиционными антеннами, микрополосковые антенны не только компактны, легки, имеют низкий профиль, просты в настройке и интеграции, дешевы и подходят для массового производства, но и обладают преимуществами разнообразных электрических характеристик.
Ниже приведены четыре основных способа питания микрополосковых антенн:
1. (Микрополосковая линия питания): Это один из наиболее распространённых методов питания микрополосковых антенн. Радиочастотный сигнал передаётся на излучающую часть антенны через микрополосковую линию, обычно через соединение между микрополосковой линией и излучающим элементом. Этот метод прост и гибок и подходит для многих микрополосковых антенн.
2. (Апертурно-связанный фидер): Этот метод использует щели или отверстия в основании микрополосковой антенны для подачи микрополосковой линии в излучающий элемент антенны. Этот метод обеспечивает лучшее согласование импеданса и эффективность излучения, а также уменьшает горизонтальную и вертикальную ширину боковых лепестков диаграммы направленности.
3. (Проксимити-связанная подача): Этот метод использует генератор или индуктивный элемент, расположенный вблизи микрополосковой линии, для подачи сигнала в антенну. Он обеспечивает более высокое согласование импеданса и более широкую полосу частот и подходит для проектирования широкополосных антенн.
4. (Коаксиальная схема): Этот метод использует копланарные провода или коаксиальные кабели для подачи радиочастотных сигналов в излучающую часть антенны. Этот метод обычно обеспечивает хорошее согласование импеданса и эффективность излучения и особенно подходит для ситуаций, когда требуется один антенный интерфейс.
Различные методы питания будут влиять на согласование импеданса, частотные характеристики, эффективность излучения и физическую компоновку антенны.
Как выбрать точку питания коаксиального кабеля микрополосковой антенны
При проектировании микрополосковой антенны выбор места расположения точки питания коаксиального кабеля имеет решающее значение для обеспечения её эффективности. Ниже приведены некоторые рекомендуемые методы выбора точек питания коаксиального кабеля для микрополосковых антенн:
1. Симметрия: Старайтесь выбирать точку питания коаксиального кабеля в центре микрополосковой антенны, чтобы сохранить её симметрию. Это способствует повышению эффективности излучения антенны и согласованию её импеданса.
2. Место, где электрическое поле наибольшее: лучше всего выбирать точку коаксиального питания в месте, где электрическое поле микрополосковой антенны наибольшее, что может повысить эффективность питания и снизить потери.
3. Место, где ток максимален: точку коаксиального питания можно выбрать вблизи положения, где ток микрополосковой антенны максимален, чтобы получить более высокую мощность излучения и эффективность.
4. Точка нулевого электрического поля в одномодовом режиме: В конструкции микрополосковой антенны, если требуется добиться одномодового излучения, точка коаксиального питания обычно выбирается в точке нулевого электрического поля в одномодовом режиме для достижения лучшего согласования импеданса и характеристики излучения.
5. Анализ частоты и формы сигнала: используйте инструменты моделирования для выполнения анализа частотной развертки и распределения электрического поля/тока, чтобы определить оптимальное местоположение точки коаксиального питания.
6. Учитывайте направление луча: если требуются характеристики излучения с определенной направленностью, местоположение точки коаксиального питания можно выбрать в соответствии с направлением луча, чтобы получить желаемые характеристики излучения антенны.
В процессе проектирования обычно необходимо комбинировать вышеперечисленные методы и определять оптимальное положение точки питания коаксиального кабеля с помощью имитационного анализа и результатов фактических измерений для достижения проектных требований и достижения требуемых эксплуатационных характеристик микрополосковой антенны. При этом для различных типов микрополосковых антенн (таких как патч-антенны, спиральные антенны и т. д.) могут существовать специфические особенности выбора положения точки питания коаксиального кабеля, требующие специального анализа и оптимизации в зависимости от типа антенны и условий применения.
Разница между микрополосковой и патч-антенной
Микрополосковая и патч-антенна — два распространённых типа небольших антенн. Они имеют ряд отличий и характеристик:
1. Структура и расположение:
- Микрополосковая антенна обычно состоит из микрополосковой антенны и заземляющей пластины. Микрополосковая антенна служит излучающим элементом и подключается к заземляющей пластине через микрополосковую линию.
- Патч-антенны, как правило, представляют собой проводниковые накладки, которые непосредственно вытравливаются на диэлектрической подложке и не требуют микрополосковых линий, как микрополосковые антенны.
2. Размер и форма:
- Микрополосковые антенны относительно малы по размеру, часто используются в микроволновых диапазонах частот и имеют более гибкую конструкцию.
- Патч-антенны также могут быть спроектированы в миниатюрном исполнении, и в некоторых случаях их размеры могут быть меньше.
3. Диапазон частот:
- Диапазон частот микрополосковых антенн может составлять от сотен мегагерц до нескольких гигагерц, с определенными широкополосными характеристиками.
- Патч-антенны обычно имеют лучшие характеристики в определенных частотных диапазонах и, как правило, используются в приложениях с определенными частотами.
4. Производственный процесс:
- Микрополосковые антенны обычно изготавливаются с использованием технологии печатных плат, которая может производиться массово и имеет низкую стоимость.
- Патч-антенны обычно изготавливаются из материалов на основе кремния или других специальных материалов, имеют определенные требования к обработке и подходят для мелкосерийного производства.
5. Поляризационные характеристики:
- Микрополосковые антенны могут быть спроектированы для линейной или круговой поляризации, что обеспечивает им определенную степень гибкости.
- Поляризационные характеристики патч-антенн обычно зависят от конструкции и компоновки антенны и не столь гибки, как у микрополосковых антенн.
Как правило, микрополосковые и патч-антенны различаются по конструкции, диапазону частот и технологии изготовления. Выбор подходящего типа антенны должен основываться на конкретных требованиях к применению и конструктивных особенностях.
Рекомендации по выбору микрополосковой антенны:
RM-MPA1725-9 (1,7–2,5 ГГц)
RM-MPA2225-9 (2,2–2,5 ГГц)
РМ-MA25527-22 (25,5–27 ГГц)
RM-MA424435-22(4,25–4,35 ГГц)
Время публикации: 19 апреля 2024 г.
