Siekiant prisitaikyti prie naujojo gaminio antenos kampo reikalavimų ir panaudoti ankstesnės kartos PCB lakštų formą, galima naudoti toliau nurodytą antenos išdėstymą, kad būtų pasiektas 14 dBi @ 77 GHz antenos stiprinimas ir 3 dB_E / H_spindulio plotis = 40° spinduliuotės charakteristikos. Naudojama Rogers 4830 plokštė, kurios storis 0,127 mm, Dk = 3,25, Df = 0,0033.
Antenos išdėstymas
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduota mikrojuostelinė tinklelio antena. Mikrojuostelinė tinklelio masyvo antena yra antenos forma, sudaryta iš kaskadinių spinduliuojančių elementų ir perdavimo linijų, sudarytų iš N mikrojuostelinių žiedų. Ji pasižymi kompaktiška struktūra, dideliu stiprinimo koeficientu, paprastu maitinimu ir lengva gamyba bei kitais privalumais. Pagrindinis poliarizacijos metodas yra tiesinė poliarizacija, kuri yra panaši į įprastas mikrojuostelines antenas ir gali būti apdorojama ėsdinimo technologija. Tinklelio varža, maitinimo vieta ir sujungimo struktūra kartu lemia srovės pasiskirstymą visame masyve, o spinduliuotės charakteristikos priklauso nuo tinklelio geometrijos. Vienas tinklelio dydis naudojamas antenos centriniam dažniui nustatyti.
RFMISO masyvo antenų serijos gaminiai:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Principinė analizė
Vertikalia kryptimi tekanti srovė masyvo elementu yra vienodos amplitudės ir atvirkštinės krypties, o spinduliuotės pajėgumas yra silpnas, todėl antenos veikimas mažai veikiamas. Nustatykite ląstelės plotį l1 į pusę bangos ilgio ir sureguliuokite ląstelės aukštį (h), kad tarp a0 ir b0 būtų pasiektas 180° fazės skirtumas. Plataus šoninio spinduliavimo atveju fazės skirtumas tarp taškų a1 ir b1 yra 0°.
Masyvo elemento struktūra
Pašarų struktūra
Tinklelio tipo antenos paprastai naudoja koaksialinę maitinimo struktūrą, o tiektuvas yra prijungtas prie spausdintinės plokštės galo, todėl tiektuvas turi būti suprojektuotas per sluoksnius. Faktinio apdorojimo metu bus tam tikra tikslumo paklaida, kuri turės įtakos našumui. Norint atitikti aukščiau pateiktame paveikslėlyje aprašytą fazės informaciją, galima naudoti plokštuminę diferencinę tiekimo struktūrą, kurios abiejuose prievaduose yra vienodos amplitudės sužadinimas, bet fazių skirtumas yra 180°.
Koaksialinė padavimo struktūra[1]
Dauguma mikrobangų juostinių tinklelio masyvo antenų naudoja koaksialinį maitinimą. Tinklelio masyvo antenų maitinimo padėtys daugiausia skirstomos į dvi rūšis: centrinis maitinimas (1 maitinimo taškas) ir kraštinis maitinimas (2 maitinimo taškas ir 3 maitinimo taškas).
Tipinė tinklelio masyvo struktūra
Kraštinio maitinimo metu sklinda sklindančios bangos, apimančios visą tinklelio masyvo antenos, kuri yra nerezonansinė vienos krypties galinio židinio masyvas, tinklelį. Tinklo masyvo antena gali būti naudojama ir kaip sklindančios bangos antena, ir kaip rezonansinė antena. Tinkamo dažnio, tiekimo taško ir tinklelio dydžio pasirinkimas leidžia tinkleliui veikti skirtingose būsenose: sklindančios bangos (dažnio sklaida) ir rezonanso (kraštinė emisija), režimu. Kaip sklindančios bangos antena, tinklelio masyvo antena taiko kraštinio maitinimo formą, kai trumpoji tinklelio pusė yra šiek tiek didesnė nei trečdalis nukreipto bangos ilgio, o ilgoji pusė yra nuo dviejų iki trijų kartų ilgesnė už trumpąją pusę. Srovė trumpojoje pusėje perduodama į kitą pusę, o tarp trumpųjų pusių yra fazių skirtumas. Sklindančios bangos (nerezonansinės) tinklelio antenos spinduliuoja pakreiptus spindulius, kurie nukrypsta nuo įprastos tinklelio plokštumos krypties. Spindulio kryptis keičiasi priklausomai nuo dažnio ir gali būti naudojama dažnio skenavimui. Kai tinklelio masyvo antena naudojama kaip rezonansinė antena, ilgoji ir trumpoji tinklelio kraštinės suprojektuojamos taip, kad būtų vieno laidumo bangos ilgio ir pusės centrinio dažnio laidumo bangos ilgio, ir taikomas centrinis maitinimo metodas. Tinklelio antenos momentinė srovė rezonansinėje būsenoje atspindi stovinčiosios bangos pasiskirstymą. Spinduliuotė daugiausia generuojama trumposiose kraštinėse, o ilgosiose kraštinėse veikia kaip perdavimo linijos. Tinklelio antena pasiekia geresnį spinduliuotės efektą, maksimali spinduliuotė yra plačiojoje spinduliuotės būsenoje, o poliarizacija yra lygiagreti trumpajai tinklelio kraštinei. Kai dažnis nukrypsta nuo suprojektuoto centrinio dažnio, trumpoji tinklelio kraštinė nebėra pusė kreipiamojo bangos ilgio, ir spinduliuotės diagramoje įvyksta spindulio skaidymas. [2]
Masyvo modelis ir jo 3D raštas
Kaip parodyta aukščiau pateiktame antenos struktūros paveikslėlyje, kur P1 ir P2 yra 180° fazės skirtumu, schematiniam modeliavimui (šiame straipsnyje nemodeliuotas) galima naudoti ADS. Diferencijuotai maitinant maitinimo prievadą, galima stebėti srovės pasiskirstymą viename tinklelio elemente, kaip parodyta principinėje analizėje. Išilginėje padėtyje srovės yra priešingų krypčių (panaikinimas), o skersinėje padėtyje srovės yra vienodos amplitudės ir fazėje (superpozicija).
Srovės pasiskirstymas skirtingose atšakose1
Srovės pasiskirstymas skirtingose rankose 2
Aukščiau pateiktas trumpas tinklelio antenos pristatymas ir 77 GHz dažniu veikiančios mikrobangų juostos tiekimo struktūros matricos projektavimas. Iš tiesų, atsižvelgiant į radaro aptikimo reikalavimus, tinklelio vertikalius ir horizontalius skaičius galima sumažinti arba padidinti, kad būtų pasiektas tam tikro kampo antenos projektas. Be to, diferencinio tiekimo tinkle galima modifikuoti mikrobangų juostos perdavimo linijos ilgį, kad būtų pasiektas atitinkamas fazių skirtumas.
Įrašo laikas: 2024 m. sausio 24 d.
