For at tilpasse sig det nye produkts antennevinkelkrav og dele den tidligere generation af PCB-pladeforme, kan følgende antennelayout bruges til at opnå antenneforstærkning på 14dBi@77GHz og strålingsydelse på 3dB_E/H_Beamwidth=40°.Bruger Rogers 4830 plade, tykkelse 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Antenne layout
I ovenstående figur bruges en mikrostrip gitterantenne.Microstrip-gitter-array-antennen er en antenneform, der er dannet af kaskadestrålende udstrålingselementer og transmissionslinjer dannet af N mikrostrip-ringe.Den har kompakt struktur, høj forstærkning, enkel fodring og nem fremstilling og andre fordele.Den vigtigste polariseringsmetode er lineær polarisering, som ligner konventionelle mikrostrip-antenner og kan behandles ved hjælp af ætsningsteknologi.Nettets impedans, fødeplacering og sammenkoblingsstruktur bestemmer tilsammen strømfordelingen over arrayet, og strålingskarakteristikaene afhænger af nettets geometri.En enkelt gitterstørrelse bruges til at bestemme antennens centerfrekvens.
RFMISO array antenne serie produkter:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Principanalyse
Strømmen, der flyder i array-elementets lodrette retning, har samme amplitude og omvendt retning, og strålingsevnen er svag, hvilket har ringe indflydelse på antennens ydeevne.Indstil cellebredden l1 til halv bølgelængde og juster cellehøjden (h) for at opnå en faseforskel på 180° mellem a0 og b0.For bredsidestråling er faseforskellen mellem punkterne a1 og b1 0°.
Array element struktur
Foderstruktur
Grid-type antenner bruger normalt en koaksial fødestruktur, og feederen er forbundet til bagsiden af printkortet, så feederen skal designes gennem lag.For faktisk behandling vil der være en vis nøjagtighedsfejl, som vil påvirke ydeevnen.For at imødekomme faseinformationen beskrevet i ovenstående figur kan der anvendes en plan differentialtilførselsstruktur med ens amplitude-excitation ved de to porte, men en faseforskel på 180°.
Koaksial tilførselsstruktur[1]
De fleste mikrostrip grid array antenner bruger koaksial føde.Grid-array-antennens fødepositioner er hovedsageligt opdelt i to typer: centerfremføring (tilførselspunkt 1) og kantfremføring (tilførselspunkt 2 og fødepunkt 3).
Typisk grid array struktur
Under kantfremføring er der vandrende bølger, der spænder over hele gitteret på gitterarray-antennen, som er et ikke-resonant enkelt-retnings end-fire array.Grid-array-antennen kan bruges som både en rejsebølgeantenne og en resonansantenne.Valg af passende frekvens, tilførselspunkt og gitterstørrelse gør det muligt for gitteret at fungere i forskellige tilstande: vandrende bølge (frekvenssweep) og resonans (kantemission).Som en vandrende bølgeantenne antager grid-array-antennen en kant-fed feed-form, med den korte side af gitteret lidt større end en tredjedel af den guidede bølgelængde og den lange side mellem to og tre gange længden af den korte side .Strømmen på den korte side overføres til den anden side, og der er en faseforskel mellem de korte sider.Vandrende bølge (ikke-resonante) gitterantenner udsender vippede stråler, der afviger fra gitterplanets normale retning.Stråleretningen ændres med frekvensen og kan bruges til frekvensscanning.Når gitterarrayantennen bruges som en resonansantenne, er gitterets lange og korte sider designet til at være en ledende bølgelængde og en halv ledende bølgelængde af den centrale frekvens, og den centrale fødemetode er vedtaget.Den øjeblikkelige strøm af netantennen i resonanstilstand præsenterer en stående bølgefordeling.Stråling genereres hovedsageligt af de korte sider, hvor de lange sider fungerer som transmissionsledninger.Gitterantennen opnår bedre strålingseffekt, den maksimale stråling er i bredsidet strålingstilstand, og polariseringen er parallel med gitterets korte side.Når frekvensen afviger fra den designede centerfrekvens, er den korte side af gitteret ikke længere halvdelen af guidebølgelængden, og der opstår stråleopdeling i strålingsmønsteret.[2]
Array-model og dens 3D-mønster
Som vist i ovenstående figur af antennestrukturen, hvor P1 og P2 er 180° ude af fase, kan ADS bruges til skematisk simulering (ikke modelleret i denne artikel).Ved differentiel tilførsel af fødeporten kan strømfordelingen på et enkelt gitterelement observeres, som vist i principanalysen.Strømmene i den langsgående position er i modsatte retninger (annullering), og strømmene i den tværgående position er af samme amplitude og i fase (superposition).
Nuværende fordeling på forskellige arme1
Nuværende fordeling på forskellige arme 2
Ovenstående giver en kort introduktion til gitterantennen og designer et array ved hjælp af en mikrostrip-tilførselsstruktur, der opererer ved 77GHz.Faktisk kan gitterets lodrette og vandrette tal i henhold til radardetektionskravene reduceres eller øges for at opnå et antennedesign i en bestemt vinkel.Derudover kan længden af mikrostrip-transmissionslinjen modificeres i det differentielle fødenetværk for at opnå den tilsvarende faseforskel.
Indlægstid: 24-jan-2024
