A estrutura de umantena microstripGeralmente consiste em um substrato dielétrico, um radiador e uma placa de aterramento. A espessura do substrato dielétrico é muito menor que o comprimento de onda. A fina camada metálica na parte inferior do substrato é conectada à placa de aterramento. Na parte frontal, uma fina camada metálica com um formato específico é produzida por meio de um processo de fotolitografia como um radiador. O formato da placa de radiação pode ser alterado de diversas maneiras, de acordo com as necessidades.
O surgimento da tecnologia de integração de micro-ondas e novos processos de fabricação impulsionaram o desenvolvimento de antenas de microfita. Comparadas às antenas tradicionais, as antenas de microfita não são apenas pequenas em tamanho, leves, discretas, fáceis de conformar, integrar, de baixo custo e adequadas para produção em massa, mas também apresentam as vantagens de propriedades elétricas diversificadas.
Os quatro métodos básicos de alimentação de antenas microstrip são os seguintes:
1. (Alimentação por Microfita): Este é um dos métodos de alimentação mais comuns para antenas de microfita. O sinal de RF é transmitido para a parte radiante da antena através da linha de microfita, geralmente por meio do acoplamento entre a linha de microfita e o patch radiante. Este método é simples, flexível e adequado para o projeto de muitas antenas de microfita.
2. (Alimentação Acoplada à Abertura): Este método utiliza as ranhuras ou orifícios na placa de base da antena de microfita para alimentar a linha de microfita no elemento radiante da antena. Este método pode proporcionar melhor casamento de impedância e eficiência de radiação, além de reduzir a largura do feixe horizontal e vertical dos lóbulos laterais.
3. (Alimentação Acoplada por Proximidade): Este método utiliza um oscilador ou elemento indutivo próximo à linha de microfita para alimentar o sinal na antena. Ele pode proporcionar maior casamento de impedância e uma banda de frequência mais ampla, sendo adequado para o projeto de antenas de banda larga.
4. (Alimentação Coaxial): Este método utiliza fios coplanares ou cabos coaxiais para alimentar sinais de RF na parte radiante da antena. Este método geralmente proporciona bom casamento de impedância e eficiência de radiação, sendo especialmente adequado para situações em que é necessária uma única interface de antena.
Diferentes métodos de alimentação afetarão a correspondência de impedância, as características de frequência, a eficiência de radiação e o layout físico da antena.
Como selecionar o ponto de alimentação coaxial da antena microstrip
Ao projetar uma antena microstrip, a escolha da localização do ponto de alimentação coaxial é fundamental para garantir o desempenho da antena. Aqui estão alguns métodos sugeridos para selecionar pontos de alimentação coaxial para antenas microstrip:
1. Simetria: Tente escolher o ponto de alimentação coaxial no centro da antena de microfita para manter a simetria da antena. Isso ajuda a melhorar a eficiência de radiação e o casamento de impedância da antena.
2. Onde o campo elétrico é maior: O ponto de alimentação coaxial é melhor escolhido na posição onde o campo elétrico da antena microstrip é maior, o que pode melhorar a eficiência da alimentação e reduzir perdas.
3. Onde a corrente é máxima: O ponto de alimentação coaxial pode ser selecionado próximo à posição onde a corrente da antena microstrip é máxima para obter maior potência de radiação e eficiência.
4. Ponto de campo elétrico zero em modo único: No projeto de antena microstrip, se você deseja obter radiação de modo único, o ponto de alimentação coaxial geralmente é selecionado no ponto de campo elétrico zero em modo único para obter melhor correspondência de impedância e característica de radiação.
5. Análise de frequência e forma de onda: use ferramentas de simulação para executar varredura de frequência e análise de distribuição de campo elétrico/corrente para determinar a localização ideal do ponto de alimentação coaxial.
6. Considere a direção do feixe: se forem necessárias características de radiação com diretividade específica, a localização do ponto de alimentação coaxial pode ser selecionada de acordo com a direção do feixe para obter o desempenho de radiação da antena desejado.
No processo de projeto real, geralmente é necessário combinar os métodos acima e determinar a posição ideal do ponto de alimentação coaxial por meio de análise de simulação e resultados de medições reais para atender aos requisitos de projeto e indicadores de desempenho da antena microfita. Ao mesmo tempo, diferentes tipos de antenas microfita (como antenas patch, antenas helicoidais, etc.) podem ter algumas considerações específicas ao selecionar a localização do ponto de alimentação coaxial, que requerem análise e otimização específicas com base no tipo específico de antena e no cenário de aplicação.
A diferença entre antena microstrip e antena patch
Antenas microfita e antenas patch são duas antenas pequenas comuns. Elas apresentam algumas diferenças e características:
1. Estrutura e layout:
Uma antena microfita geralmente consiste em um patch microfita e uma placa de aterramento. O patch microfita serve como elemento radiante e é conectado à placa de aterramento por meio de uma linha microfita.
- Antenas patch são geralmente patches condutores que são gravados diretamente em um substrato dielétrico e não requerem linhas de microfita como antenas de microfita.
2. Tamanho e forma:
- As antenas Microstrip são relativamente pequenas em tamanho, frequentemente usadas em faixas de frequência de micro-ondas e têm um design mais flexível.
- As antenas patch também podem ser projetadas para serem miniaturizadas e, em alguns casos específicos, suas dimensões podem ser menores.
3. Faixa de frequência:
- A faixa de frequência das antenas microstrip pode variar de centenas de megahertz a vários gigahertz, com certas características de banda larga.
- Antenas patch geralmente têm melhor desempenho em faixas de frequência específicas e geralmente são usadas em aplicações de frequência específicas.
4. Processo de produção:
- As antenas microstrip geralmente são feitas usando tecnologia de placa de circuito impresso, que pode ser produzida em massa e tem baixo custo.
- As antenas patch geralmente são feitas de materiais à base de silício ou outros materiais especiais, têm certos requisitos de processamento e são adequadas para produção em pequenos lotes.
5. Características de polarização:
- As antenas Microstrip podem ser projetadas para polarização linear ou circular, o que lhes confere um certo grau de flexibilidade.
- As características de polarização das antenas patch geralmente dependem da estrutura e do layout da antena e não são tão flexíveis quanto as antenas microstrip.
Em geral, antenas microstrip e antenas patch diferem em estrutura, faixa de frequência e processo de fabricação. A escolha do tipo de antena apropriado deve ser baseada nos requisitos específicos da aplicação e em considerações de projeto.
Recomendações de produtos de antena Microstrip:
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)
Horário da publicação: 19/04/2024
