Da bi se prilagodili zahtevam glede kota antene novega izdelka in si delili kalup pločevine prejšnje generacije PCB, je mogoče uporabiti naslednjo postavitev antene za doseganje ojačenja antene 14dBi@77GHz in učinkovitost sevanja 3dB_E/H_Beamwidth=40°.Uporaba plošče Rogers 4830, debeline 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Postavitev antene
Na zgornji sliki je uporabljena mikrotrakasta mrežna antena.Mikrotrakasta mrežna antena je oblika antene, ki jo sestavljajo kaskadni sevalni elementi in prenosni vodi, ki jih tvori N mikrotrakastih obročev.Ima kompaktno strukturo, visok dobiček, preprosto hranjenje in enostavnost izdelave ter druge prednosti.Glavna metoda polarizacije je linearna polarizacija, ki je podobna običajnim mikrotrakastim antenam in jo je mogoče obdelati s tehnologijo jedkanja.Impedanca omrežja, lokacija dovoda in povezovalna struktura skupaj določajo porazdelitev toka po nizu, značilnosti sevanja pa so odvisne od geometrije omrežja.Za določitev osrednje frekvence antene se uporablja ena velikost mreže.
Izdelki serije antenskih nizov RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Načelna analiza
Tok, ki teče v navpični smeri elementa niza, ima enako amplitudo in obratno smer, sposobnost sevanja pa je šibka, kar malo vpliva na delovanje antene.Nastavite širino celice l1 na polovico valovne dolžine in prilagodite višino celice (h), da dosežete fazno razliko 180° med a0 in b0.Za širokostransko sevanje je fazna razlika med točkama a1 in b1 0°.
Struktura elementov polja
Struktura krme
Mrežne antene običajno uporabljajo koaksialno dovodno strukturo, podajalnik pa je povezan z zadnjo stranjo tiskanega vezja, zato mora biti podajalnik zasnovan skozi plasti.Pri dejanski obdelavi bo prišlo do določene napake točnosti, ki bo vplivala na zmogljivost.Za izpolnjevanje faznih informacij, opisanih na zgornji sliki, se lahko uporabi planarna diferencialna napajalna struktura z enako amplitudno vzbujanjem na obeh vratih, vendar s fazno razliko 180°.
Struktura koaksialnega podajanja [1]
Večina mikrotrakastih mrežnih anten uporablja koaksialno napajanje.Položaji napajanja mrežnega antenskega niza so v glavnem razdeljeni na dve vrsti: sredinsko napajanje (napajalna točka 1) in robno napajanje (napajalna točka 2 in napajalna točka 3).
Tipična mrežna struktura
Med dovajanjem robov prihaja do potujočih valov, ki se raztezajo čez celotno mrežo na mrežni antenski niz, ki je neresonančni enosmerni končni niz.Mrežni antenski niz se lahko uporablja kot antena na potujočem valu in kot resonančna antena.Izbira ustrezne frekvence, dovodne točke in velikosti mreže omogoča, da mreža deluje v različnih stanjih: potujoči val (frekvenčni premik) in resonanca (robna emisija).Kot antena s potujočimi valovi ima mrežni antenski niz obliko podajanja z robom, pri čemer je kratka stran mreže nekoliko večja od ene tretjine vodene valovne dolžine, dolga stran pa je med dva- do trikratno dolžino kratke strani .Tok na kratki strani se prenaša na drugo stran in med kratkimi stranmi je fazna razlika.(Neresonančne) mrežne antene s potujočimi valovi oddajajo nagnjene žarke, ki odstopajo od normalne smeri ravnine mreže.Smer žarka se spreminja s frekvenco in se lahko uporablja za frekvenčno skeniranje.Ko se mrežni antenski niz uporablja kot resonančna antena, sta dolga in kratka stran mreže zasnovani tako, da sta ena prevodna valovna dolžina in polovica prevodne valovne dolžine osrednje frekvence, sprejet pa je tudi način centralnega dovajanja.Trenutni tok mrežne antene v resonančnem stanju predstavlja porazdelitev stoječega vala.Sevanje večinoma ustvarjajo kratke stranice, dolge pa delujejo kot prenosni vodi.Mrežna antena ima boljši učinek sevanja, največje sevanje je v stanju sevanja s široko stranjo, polarizacija pa je vzporedna s kratko stranjo mreže.Ko frekvenca odstopa od načrtovane središčne frekvence, krajša stran mreže ni več polovica vodilne valovne dolžine in v vzorcu sevanja pride do cepitve žarka.[2]
Matrični model in njegov 3D vzorec
Kot je prikazano na zgornji sliki strukture antene, kjer sta P1 in P2 za 180° izven faze, je ADS mogoče uporabiti za shematsko simulacijo (ki ni modelirana v tem članku).Z različnim napajanjem dovodne odprtine je mogoče opazovati porazdelitev toka na posameznem mrežnem elementu, kot je prikazano v glavni analizi.Tokovi v vzdolžni legi so v nasprotnih smereh (preklic), tokovi v transverzalni legi pa so enake amplitude in v fazi (superpozicija).
Porazdelitev toka po različnih rokah1
Porazdelitev toka na različne roke 2
Zgoraj podaja kratek uvod v mrežno anteno in načrtuje niz z uporabo mikrotrakaste dovodne strukture, ki deluje pri 77 GHz.Pravzaprav se lahko v skladu z zahtevami za zaznavanje radarja navpične in vodoravne številke mreže zmanjšajo ali povečajo, da se doseže zasnova antene pod določenim kotom.Poleg tega je mogoče spremeniti dolžino mikrotrakastega prenosnega voda v diferencialnem napajalnem omrežju, da se doseže ustrezna fazna razlika.
Čas objave: 24. januarja 2024
