Strukturen af enmikrostripantennebestår generelt af et dielektrisk substrat, en radiator og en jordplade. Tykkelsen af det dielektriske substrat er meget mindre end bølgelængden. Det tynde metallag på bunden af substratet er forbundet med jordpladen. På forsiden fremstilles et tyndt metallag med en specifik form gennem en fotolitografiproces som en radiator. Formen på den udstrålende plade kan ændres på mange måder efter behov.
Fremkomsten af mikrobølgeintegrationsteknologi og nye fremstillingsprocesser har fremmet udviklingen af mikrostripantenner. Sammenlignet med traditionelle antenner er mikrostripantenner ikke kun små i størrelse, lette i vægt, lave i profil, nemme at tilpasse, nemme at integrere, lave i omkostninger og egnede til masseproduktion, men har også fordelene ved diversificerede elektriske egenskaber.
De fire grundlæggende tilførselsmetoder for mikrostripantenner er som følger:
1. (Mikrostrip-tilførsel): Dette er en af de mest almindelige tilførselsmetoder til mikrostripantenner. RF-signalet transmitteres til den udstrålende del af antennen gennem mikrostripledningen, normalt gennem kobling mellem mikrostripledningen og den udstrålende patch. Denne metode er enkel og fleksibel og egnet til design af mange mikrostripantenner.
2. (Aperture-coupled Feed): Denne metode bruger slidserne eller hullerne på mikrostripantennens bundplade til at føre mikrostripledningen ind i antennens udstrålende element. Denne metode kan give bedre impedanstilpasning og strålingseffektivitet og kan også reducere den vandrette og lodrette strålebredde af sideloberne.
3. (Proximity Coupled Feed): Denne metode bruger en oscillator eller et induktivt element nær mikrostripledningen til at føre signalet ind i antennen. Den kan give højere impedanstilpasning og et bredere frekvensbånd og er velegnet til design af bredbåndsantenner.
4. (Koaksial tilførsel): Denne metode bruger koplanære ledninger eller koaksialkabler til at føre RF-signaler ind i den udstrålende del af antennen. Denne metode giver normalt god impedanstilpasning og strålingseffektivitet og er især velegnet til situationer, hvor der kræves en enkelt antennegrænseflade.
Forskellige tilførselsmetoder vil påvirke impedanstilpasningen, frekvenskarakteristika, strålingseffektivitet og antennens fysiske layout.
Sådan vælger du det koaksiale fødepunkt for en mikrostripantenne
Når man designer en mikrostripantenne, er det afgørende at vælge placeringen af det koaksiale fødepunkt for at sikre antennens ydeevne. Her er nogle foreslåede metoder til at vælge koaksiale fødepunkter til mikrostripantenner:
1. Symmetri: Forsøg at vælge det koaksiale fødepunkt i midten af mikrostripantennen for at opretholde antennens symmetri. Dette hjælper med at forbedre antennens strålingseffektivitet og impedanstilpasning.
2. Hvor det elektriske felt er størst: Det koaksiale fødepunkt vælges bedst på den position, hvor mikrostripantennens elektriske felt er størst, hvilket kan forbedre fødeeffektiviteten og reducere tab.
3. Hvor strømmen er maksimal: Det koaksiale fødepunkt kan vælges nær den position, hvor mikrostripantennens strøm er maksimal, for at opnå højere strålingseffekt og effektivitet.
4. Nul elektrisk feltpunkt i single mode: I mikrostripantennedesign, hvis man ønsker at opnå single mode-stråling, vælges det koaksiale fødepunkt normalt ved nul elektrisk feltpunkt i single mode for at opnå bedre impedanstilpasning og strålingskarakteristik.
5. Frekvens- og bølgeformanalyse: Brug simuleringsværktøjer til at udføre frekvenssweep og analyse af elektrisk felt/strømfordeling for at bestemme den optimale placering af det koaksiale fødepunkt.
6. Overvej stråleretningen: Hvis der kræves strålingskarakteristika med specifik retningsvirkning, kan placeringen af det koaksiale fødepunkt vælges i henhold til stråleretningen for at opnå den ønskede antennestrålingsydelse.
I selve designprocessen er det normalt nødvendigt at kombinere ovenstående metoder og bestemme den optimale position for det koaksiale fødepunkt gennem simuleringsanalyse og faktiske måleresultater for at opnå designkravene og ydeevneindikatorerne for mikrostripantennen. Samtidig kan forskellige typer mikrostripantenner (såsom patchantenner, spiralantenner osv.) have nogle specifikke overvejelser ved valg af placeringen af det koaksiale fødepunkt, hvilket kræver specifik analyse og optimering baseret på den specifikke antennetype og anvendelsesscenarie.
Forskellen mellem en mikrostripantenne og en patchantenne
Mikrostripantenner og patchantenner er to almindelige små antenner. De har nogle forskelle og egenskaber:
1. Struktur og layout:
- En mikrostripantenne består normalt af en mikrostrip-patch og en jordplade. Mikrostrip-patchen fungerer som et udstrålende element og er forbundet til jordpladen via en mikrostripledning.
- Patchantenner er generelt lederpatches, der er direkte ætset på et dielektrisk substrat og ikke kræver mikrostriplinjer som mikrostripantenner.
2. Størrelse og form:
- Mikrostripantenner er relativt små i størrelse, bruges ofte i mikrobølgefrekvensbånd og har et mere fleksibelt design.
- Patchantenner kan også designes til at blive miniaturiseret, og i nogle specifikke tilfælde kan deres dimensioner være mindre.
3. Frekvensområde:
- Frekvensområdet for mikrostripantenner kan variere fra hundredvis af megahertz til adskillige gigahertz med visse bredbåndskarakteristika.
- Patchantenner har normalt bedre ydeevne i specifikke frekvensbånd og bruges generelt i specifikke frekvensapplikationer.
4. Produktionsproces:
- Mikrostripantenner fremstilles normalt ved hjælp af printkortteknologi, som kan masseproduceres og har lave omkostninger.
- Patchantenner er normalt lavet af siliciumbaserede materialer eller andre specielle materialer, har visse forarbejdningskrav og er velegnede til produktion i små serier.
5. Polariseringsegenskaber:
- Mikrostripantenner kan designes til lineær polarisering eller cirkulær polarisering, hvilket giver dem en vis grad af fleksibilitet.
- Polariseringsegenskaberne for patchantenner afhænger normalt af antennens struktur og layout og er ikke så fleksible som mikrostripantenner.
Generelt er mikrostripantenner og patchantenner forskellige i struktur, frekvensområde og fremstillingsproces. Valg af den passende antennetype skal baseres på specifikke applikationskrav og designhensyn.
Anbefalinger til mikrostripantenner:
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)
Opslagstidspunkt: 19. april 2024
