Strukturen til enmikrostripantennebestår vanligvis av et dielektrisk substrat, en radiator og en jordplate. Tykkelsen på det dielektriske substratet er mye mindre enn bølgelengden. Det tynne metalllaget på undersiden av substratet er koblet til jordplaten. På forsiden er et tynt metalllag med en spesifikk form laget gjennom en fotolitografiprosess som en radiator. Formen på den utstrålende platen kan endres på mange måter i henhold til behovene.
Fremveksten av mikrobølgeintegrasjonsteknologi og nye produksjonsprosesser har fremmet utviklingen av mikrostripantenner. Sammenlignet med tradisjonelle antenner er mikrostripantenner ikke bare små i størrelse, lette i vekt, lave i profil, enkle å tilpasse, enkle å integrere, lave i kostnader og egnet for masseproduksjon, men har også fordelene med varierte elektriske egenskaper.
De fire grunnleggende matingsmetodene for mikrostripantenner er som følger:
1. (Mikrostripmating): Dette er en av de vanligste matingsmetodene for mikrostripantenner. RF-signalet overføres til den utstrålende delen av antennen gjennom mikrostriplinjen, vanligvis gjennom kobling mellom mikrostriplinjen og den utstrålende platen. Denne metoden er enkel og fleksibel og egnet for design av mange mikrostripantenner.
2. (Aperturkoblet mating): Denne metoden bruker sporene eller hullene på mikrostripantennens baseplate til å mate mikrostripledningen inn i antennens utstrålende element. Denne metoden kan gi bedre impedanstilpasning og strålingseffektivitet, og kan også redusere den horisontale og vertikale strålebredden på sidelobene.
3. (Proximity Coupled Feed): Denne metoden bruker en oscillator eller et induktivt element nær mikrostriplinjen for å mate signalet inn i antennen. Den kan gi høyere impedanstilpasning og bredere frekvensbånd, og er egnet for design av bredbåndsantenner.
4. (Koaksial mating): Denne metoden bruker koplanære ledninger eller koaksialkabler for å mate RF-signaler inn i den utstrålende delen av antennen. Denne metoden gir vanligvis god impedansmatching og strålingseffektivitet, og er spesielt egnet for situasjoner der det kreves et enkelt antennegrensesnitt.
Ulike matingsmetoder vil påvirke impedanstilpasningen, frekvensegenskapene, strålingseffektiviteten og den fysiske utformingen av antennen.
Hvordan velge koaksialmatingspunkt for mikrostripantenne
Når man designer en mikrostripantenne, er det avgjørende å velge plasseringen av det koaksiale matepunktet for å sikre antennens ytelse. Her er noen foreslåtte metoder for å velge koaksiale matepunkter for mikrostripantenner:
1. Symmetri: Prøv å velge det koaksiale matepunktet i midten av mikrostripantennen for å opprettholde antennens symmetri. Dette bidrar til å forbedre antennens strålingseffektivitet og impedanstilpasning.
2. Der det elektriske feltet er størst: Det koaksiale matepunktet velges best der det elektriske feltet til mikrostripantennen er størst, noe som kan forbedre effektiviteten til matingen og redusere tap.
3. Der strømmen er maksimal: Koaksialmatingspunktet kan velges nær posisjonen der strømmen til mikrostripantennen er maksimal for å oppnå høyere strålingseffekt og effektivitet.
4. Nullpunkt for elektrisk felt i enkeltmodus: I mikrostripantennedesign, hvis du ønsker å oppnå enkeltmodusstråling, velges det koaksiale matepunktet vanligvis ved punktet for nullpunkt for elektrisk felt i enkeltmodus for å oppnå bedre impedansmatching og strålingskarakteristikk.
5. Frekvens- og bølgeformanalyse: Bruk simuleringsverktøy til å utføre frekvenssveip og analyse av elektrisk felt/strømfordeling for å bestemme den optimale plasseringen av koaksialmatingspunktet.
6. Vurder stråleretningen: Hvis strålingskarakteristikker med spesifikk retningsvirkning er nødvendig, kan plasseringen av det koaksiale matepunktet velges i henhold til stråleretningen for å oppnå ønsket antennestrålingsytelse.
I selve designprosessen er det vanligvis nødvendig å kombinere metodene ovenfor og bestemme den optimale posisjonen for det koaksiale matepunktet gjennom simuleringsanalyse og faktiske måleresultater for å oppnå designkravene og ytelsesindikatorene for mikrostripantennen. Samtidig kan forskjellige typer mikrostripantenner (som patchantenner, spiralantenner osv.) ha noen spesifikke hensyn når man velger plasseringen av det koaksiale matepunktet, noe som krever spesifikk analyse og optimalisering basert på den spesifikke antennetypen og applikasjonsscenarioet.
Forskjellen mellom en mikrostripantenne og en patchantenne
Mikrostripantenne og patchantenne er to vanlige små antenner. De har noen forskjeller og egenskaper:
1. Struktur og oppsett:
- En mikrostripantenne består vanligvis av en mikrostrip-patch og en jordplate. Mikrostrip-patchen fungerer som et utstrålende element og er koblet til jordplaten via en mikrostripledning.
- Patchantenner er vanligvis lederpatcher som er direkte etset på et dielektrisk substrat og krever ikke mikrostriplinjer som mikrostripantenner.
2. Størrelse og form:
– Mikrostripantenner er relativt små i størrelse, brukes ofte i mikrobølgefrekvensbånd, og har en mer fleksibel design.
- Patchantenner kan også utformes for å miniatyriseres, og i noen spesifikke tilfeller kan dimensjonene deres være mindre.
3. Frekvensområde:
– Frekvensområdet til mikrostripantenner kan variere fra hundrevis av megahertz til flere gigahertz, med visse bredbåndskarakteristikker.
- Patchantenner har vanligvis bedre ytelse i spesifikke frekvensbånd og brukes vanligvis i spesifikke frekvensapplikasjoner.
4. Produksjonsprosess:
- Mikrostripantenner lages vanligvis ved hjelp av kretskortteknologi, som kan masseproduseres og har lav kostnad.
- Patchantenner er vanligvis laget av silisiumbaserte materialer eller andre spesielle materialer, har visse prosesseringskrav og er egnet for produksjon i små serier.
5. Polarisasjonsegenskaper:
- Mikrostripantenner kan utformes for lineær polarisering eller sirkulær polarisering, noe som gir dem en viss grad av fleksibilitet.
- Polarisasjonsegenskapene til patchantenner avhenger vanligvis av antennens struktur og utforming, og er ikke like fleksible som mikrostripantenner.
Generelt sett er mikrostripantenner og patchantenner forskjellige i struktur, frekvensområde og produksjonsprosess. Valg av riktig antennetype må baseres på spesifikke applikasjonskrav og designhensyn.
Anbefalinger for mikrostripantenneprodukter:
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)
Publisert: 19. april 2024
