Om aan te pas by die antennahoekvereistes van die nuwe produk en die vorige generasie PCB-plaatvorm te deel, kan die volgende antenna-uitleg gebruik word om 'n antennawins van 14dBi@77GHz en 'n stralingsprestasie van 3dB_E/H_Straalwydte=40° te behaal. Rogers 4830-plaat word gebruik, dikte 0.127mm, Dk=3.25, Df=0.0033.
Antenna-uitleg
In die bostaande figuur word 'n mikrostriproosterantenna gebruik. Die mikrostriproosterskikkingantenna is 'n antennevorm wat gevorm word deur kaskaderende stralingselemente en transmissielyne wat gevorm word deur N mikrostripringe. Dit het 'n kompakte struktuur, hoë wins, eenvoudige voeding en gemak van vervaardiging en ander voordele. Die hoofpolarisasiemetode is lineêre polarisasie, wat soortgelyk is aan konvensionele mikrostripantennas en verwerk kan word deur etstegnologie. Die rooster se impedansie, voedingsligging en interkonneksiestruktuur bepaal saam die stroomverspreiding oor die skikking, en die stralingseienskappe hang af van die rooster se geometrie. 'n Enkele roostergrootte word gebruik om die middelfrekwensie van die antenna te bepaal.
RFMISO-skikkingantenne-reeksprodukte:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Beginselanalise
Die stroom wat in die vertikale rigting van die skikkingselement vloei, het gelyke amplitude en omgekeerde rigting, en die stralingsvermoë is swak, wat min impak op die antenneprestasie het. Stel die seldwydte l1 op halfgolflengte en pas die seldhoogte (h) aan om 'n faseverskil van 180° tussen a0 en b0 te bereik. Vir breedsydige straling is die faseverskil tussen punte a1 en b1 0°.
Reeks elementstruktuur
Voerstruktuur
Roostertipe antennas gebruik gewoonlik 'n koaksiale voedingsstruktuur, en die voerder is aan die agterkant van die PCB gekoppel, dus moet die voerder deur lae ontwerp word. Vir werklike verwerking sal daar 'n sekere akkuraatheidsfout wees, wat die werkverrigting sal beïnvloed. Om aan die fase-inligting wat in die bostaande figuur beskryf word, te voldoen, kan 'n planêre differensiële voedingsstruktuur gebruik word, met gelyke amplitude-opwekking by die twee poorte, maar 'n faseverskil van 180°.
Koaksiale voedingsstruktuur[1]
Die meeste mikrostrip-roosterskikkingantennas gebruik koaksiale voeding. Die voedingsposisies van die roosterskikkingantenna word hoofsaaklik in twee tipes verdeel: middelvoeding (voedingspunt 1) en randvoeding (voedingspunt 2 en voedingspunt 3).
Tipiese roosterskikkingstruktuur
Tydens randvoeding is daar bewegende golwe wat die hele rooster op die roosterskikkingantenna oorspan, wat 'n nie-resonante enkelrigting-eindvuurskikking is. Die roosterskikkingantenna kan as beide 'n bewegende golfantenna en 'n resonante antenna gebruik word. Deur die toepaslike frekwensie, voedingspunt en roostergrootte te kies, kan die rooster in verskillende toestande werk: bewegende golf (frekwensie-sweep) en resonansie (rand-emissie). As 'n bewegende golfantenna neem die roosterskikkingantenna 'n randgevoerde voedingsvorm aan, met die kort kant van die rooster effens groter as een derde van die begeleide golflengte en die lang kant tussen twee en drie keer die lengte van die kort kant. Die stroom aan die kort kant word na die ander kant oorgedra, en daar is 'n faseverskil tussen die kort kante. Bewegende golf (nie-resonante) roosterantennas straal gekantelde strale uit wat afwyk van die normale rigting van die roostervlak. Die straalrigting verander met frekwensie en kan vir frekwensieskandering gebruik word. Wanneer die roosterskikkingantenna as 'n resonante antenna gebruik word, word die lang en kort kante van die rooster ontwerp om een geleidende golflengte en 'n halwe geleidende golflengte van die sentrale frekwensie te wees, en die sentrale voedingsmetode word aangeneem. Die oombliklike stroom van die roosterantenna in die resonante toestand bied 'n staande golfverspreiding. Straling word hoofsaaklik deur die kort kante gegenereer, met die lang kante wat as transmissielyne optree. Die roosterantenna verkry 'n beter stralingseffek, die maksimum straling is in die wye kant-stralingstoestand, en die polarisasie is parallel met die kort kant van die rooster. Wanneer die frekwensie van die ontwerpte sentrale frekwensie afwyk, is die kort kant van die rooster nie meer die helfte van die gidsgolflengte nie, en straalsplitsing vind plaas in die stralingspatroon. [2]
Skikkingsmodel en sy 3D-patroon
Soos getoon in die bostaande figuur van die antennastruktuur, waar P1 en P2 180° uit fase is, kan ADS gebruik word vir skematiese simulasie (nie in hierdie artikel gemodelleer nie). Deur die voedingspoort differensieel te voed, kan die stroomverspreiding op 'n enkele roosterelement waargeneem word, soos getoon in die beginselanalise. Die strome in die longitudinale posisie is in teenoorgestelde rigtings (kansellasie), en die strome in die transversale posisie is van gelyke amplitude en in fase (superposisie).
Huidige verspreiding op verskillende arms1
Stroomverspreiding op verskillende arms 2
Bogenoemde gee 'n kort inleiding tot die roosterantenna, en ontwerp 'n skikking met behulp van 'n mikrostrip-voerstruktuur wat teen 77 GHz werk. Trouens, volgens die radaropsporingsvereistes, kan die vertikale en horisontale getalle van die rooster verminder of verhoog word om 'n antenna-ontwerp teen 'n spesifieke hoek te verkry. Daarbenewens kan die lengte van die mikrostrip-transmissielyn in die differensiële voernetwerk gewysig word om die ooreenstemmende faseverskil te verkry.
Plasingstyd: 24 Januarie 2024
