Quatro métodos básicos de alimentação de antenas microstrip

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 de acoplamento entre a linha de microfita e o elemento radiante. Este método é simples, flexível e adequado para o projeto de muitas antenas de microfita.

2. (Alimentação por Abertura): Este método utiliza as ranhuras ou orifícios na placa de base da antena microstrip para alimentar a linha microstrip no elemento radiante da antena. Este método pode proporcionar melhor adaptação de impedância e eficiência de radiação, além de reduzir a largura do feixe horizontal e vertical dos lóbulos laterais.

3. (Alimentação por Acoplamento de Proximidade): Este método utiliza um oscilador ou elemento indutivo próximo à linha microstrip para alimentar o sinal na antena. Ele proporciona maior adaptação de impedância e uma faixa 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 os sinais de RF na parte radiante da antena. Geralmente, este método proporciona boa adaptação de impedância e eficiência de radiação, sendo especialmente adequado para situações em que se requer uma única interface de antena.

Diferentes métodos de alimentação afetam a adaptação de impedância, as características de frequência, a eficiência de radiação e o layout físico da antena.

Como selecionar o ponto de alimentação coaxial de uma antena microstrip

Ao projetar uma antena microstrip, a escolha da localização do ponto de alimentação coaxial é crucial para garantir o desempenho da antena. Aqui estão alguns métodos sugeridos para selecionar pontos de alimentação coaxial para antenas microstrip:

1. Simetria: Procure escolher o ponto de alimentação coaxial no centro da antena microstrip para manter a simetria da antena. Isso ajuda a melhorar a eficiência de radiação e a adaptação de impedância da antena.

2. Local onde o campo elétrico é máximo: O ponto de alimentação coaxial deve ser escolhido no ponto onde o campo elétrico da antena microstrip é máximo, o que pode melhorar a eficiência da alimentação e reduzir as perdas.

3. Local de corrente máxima: O ponto de alimentação coaxial pode ser selecionado próximo ao ponto onde a corrente da antena microstrip é máxima para obter maior potência de radiação e eficiência.

4. Ponto de campo elétrico nulo em modo único: No projeto de antenas microstrip, se o objetivo é obter radiação em modo único, o ponto de alimentação coaxial geralmente é selecionado no ponto de campo elétrico nulo em modo único para alcançar melhor casamento de impedância e características de radiação.

5. Análise de frequência e forma de onda: Utilize ferramentas de simulação para realizar varreduras de frequência e análises 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 desejado da antena.

No processo de projeto propriamente dito, geralmente é necessário combinar os métodos acima e determinar a posição ideal do ponto de alimentação coaxial por meio de análises de simulação e resultados de medições reais para atender aos requisitos de projeto e indicadores de desempenho da antena microstrip. Ao mesmo tempo, diferentes tipos de antenas microstrip (como antenas de patch, antenas helicoidais, etc.) podem apresentar algumas considerações específicas na seleção da localização do ponto de alimentação coaxial, o que exige análises e otimizações específicas com base no tipo de antena e no cenário de aplicação.

Qual a diferença entre uma antena microstrip e uma antena patch?

A antena microstrip e a antena patch são dois tipos comuns de antenas pequenas. Elas apresentam algumas diferenças e características:

1. Estrutura e layout:

Uma antena microstrip geralmente consiste em um elemento radiante (patch) e uma placa de aterramento. O elemento radiante serve como elemento irradiador e é conectado à placa de aterramento por meio de uma linha microstrip.

As antenas de patch são geralmente placas condutoras gravadas diretamente em um substrato dielétrico e não requerem linhas de microfita como as antenas de microfita.

2. Tamanho e formato:

- As antenas de microfita são relativamente pequenas, frequentemente usadas em faixas de frequência de micro-ondas e possuem um design mais flexível.

- As antenas de 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 de microfita pode variar de centenas de megahertz a vários gigahertz, com certas características de banda larga.

- As antenas de patch geralmente apresentam melhor desempenho em faixas de frequência específicas e são normalmente usadas em aplicações de frequências específicas.

4. Processo de produção:

- As antenas de microfita são geralmente fabricadas usando tecnologia de placa de circuito impresso, que pode ser produzida em massa e tem baixo custo.

- As antenas de patch são geralmente feitas de materiais à base de silício ou outros materiais especiais, possuem certos requisitos de processamento e são adequadas para produção em pequenos lotes.

5. Características de polarização:

- As antenas de microfita podem ser projetadas para polarização linear ou polarização circular, o que lhes confere um certo grau de flexibilidade.

As características de polarização das antenas de patch geralmente dependem da estrutura e do layout da antena e não são tão flexíveis quanto as antenas de microfita.

De forma geral, as antenas de microfita e as antenas de 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 nas considerações de projeto.

Recomendações de produtos de antena microstrip: