Norint prisitaikyti prie naujojo gaminio antenos kampo reikalavimų ir naudoti ankstesnės kartos PCB lakštų formą, galima naudoti tokį antenos išdėstymą, kad antenos stiprinimas būtų 14dBi@77GHz, o spinduliuotės efektyvumas – 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Naudojant Rogers 4830 plokštę, storis 0,127mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Antenos išdėstymas
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje naudojama mikrojuostos tinklelio antena. Mikrojuostos tinklelio antena yra antenos forma, sudaryta iš pakopinių spinduliuojančių elementų ir perdavimo linijų, sudarytų iš N mikrojuostos žiedų. Jis turi kompaktišką struktūrą, didelį padidėjimą, paprastą šėrimą ir lengvą gamybą bei kitus privalumus. Pagrindinis poliarizacijos metodas yra tiesinė poliarizacija, kuri yra panaši į įprastas mikrojuostos antenas ir gali būti apdorojama ėsdinimo technologija. Tinklo varža, tiekimo vieta ir sujungimo struktūra kartu lemia srovės pasiskirstymą masyve, o spinduliavimo charakteristikos priklauso nuo tinklelio geometrijos. Centriniam antenos dažniui nustatyti naudojamas vienas tinklelio dydis.
RFMISO antenų serijos gaminiai:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Principinė analizė
Srovė, tekanti vertikalia matricos elemento kryptimi, turi vienodą amplitudę ir atvirkštinę kryptį, o spinduliavimo galimybė yra silpna, o tai mažai veikia antenos veikimą. Nustatykite elemento plotį l1 iki pusės bangos ilgio ir sureguliuokite elemento aukštį (h), kad pasiektumėte 180° fazių skirtumą tarp a0 ir b0. Plačiajai spinduliuotei fazių skirtumas tarp taškų a1 ir b1 yra 0°.
Masyvo elementų struktūra
Pašarų struktūra
Tinklelio tipo antenose dažniausiai naudojama koaksialinė tiekimo struktūra, o tiektuvas yra prijungtas prie PCB galo, todėl tiektuvą reikia projektuoti per sluoksnius. Faktinio apdorojimo metu bus tam tikra tikslumo klaida, kuri turės įtakos našumui. Siekiant patenkinti fazės informaciją, aprašytą aukščiau esančiame paveikslėlyje, galima naudoti plokštuminę diferencialinę tiekimo struktūrą su vienodos amplitudės sužadinimu abiejuose prievaduose, bet fazių skirtumą 180°.
Bendraašė tiekimo struktūra[1]
Dauguma mikrojuostelių tinklelio antenų naudoja bendraašį maitinimą. Tinklelio matricos antenos padavimo padėtys daugiausia skirstomos į du tipus: tiekimą centre (1 padavimo taškas) ir kraštinį padavimą (2 padavimo taškas ir 3 padavimo taškas).
Tipiška tinklelio masyvo struktūra
Krašto padavimo metu sklendžia bangos, apimančios visą tinklelio matricos anteną, kuri yra nerezonansinė vienos krypties galinio ugnies matrica. Tinklelio matricos antena gali būti naudojama ir kaip keliaujančios bangos, ir kaip rezonansinė antena. Pasirinkus tinkamą dažnį, padavimo tašką ir tinklelio dydį, tinklelis gali veikti skirtingose būsenose: važiuojančios bangos (dažnio slinkimo) ir rezonanso (kraštinės emisijos). Kaip slenkančios bangos antena, tinklelio matricos antena yra tiekiama iš kraštų, kai trumpoji tinklelio pusė yra šiek tiek didesnė nei trečdalis kreipiamosios bangos ilgio, o ilgoji pusė yra nuo dviejų iki trijų kartų didesnė už trumposios pusės ilgį. . Trumposios pusės srovė perduodama į kitą pusę, o tarp trumpųjų pusių yra fazių skirtumas. Judančios bangos (nerezonansinės) tinklelio antenos skleidžia pasvirusius pluoštus, kurie nukrypsta nuo įprastos tinklelio plokštumos krypties. Spindulio kryptis keičiasi priklausomai nuo dažnio ir gali būti naudojama dažnių nuskaitymui. Kai tinklelio matricos antena naudojama kaip rezonansinė antena, ilgoji ir trumpoji tinklelio pusės yra suprojektuotos taip, kad jos būtų vieno laidžios bangos ilgio ir pusės centrinio dažnio laidžiosios bangos ilgio, ir taikomas centrinio maitinimo metodas. Momentinė tinklo antenos srovė rezonansinėje būsenoje rodo stovinčios bangos pasiskirstymą. Spinduliavimą daugiausia generuoja trumposios pusės, o ilgosios pusės veikia kaip perdavimo linijos. Tinklelio antena gauna geresnį spinduliavimo efektą, didžiausia spinduliuotė yra plačiosios spinduliuotės būsenoje, o poliarizacija lygiagreti trumpajai tinklelio pusei. Kai dažnis nukrypsta nuo suprojektuoto centrinio dažnio, trumpoji tinklelio pusė nebėra pusė kreipiamosios bangos ilgio, o spinduliuotės schemoje atsiranda pluošto padalijimas. [2]
Masyvo modelis ir jo 3D modelis
Kaip parodyta aukščiau esančiame antenos struktūros paveiksle, kur P1 ir P2 yra 180° nefazių, ADS gali būti naudojamas schematiškai modeliuoti (šiame straipsnyje nemodeliuojamas). Skirtingai tiekiant tiekimo angą, galima stebėti srovės pasiskirstymą viename tinklelio elemente, kaip parodyta principinėje analizėje. Išilginėje padėtyje srovės yra priešingų krypčių (atšaukimas), o skersinėje padėtyje yra vienodos amplitudės ir fazės (superpozicija).
Dabartinis pasiskirstymas skirtingose rankose1
Srovės pasiskirstymas skirtingose rankose 2
Aukščiau pateiktas trumpas įvadas į tinklo anteną ir suprojektuotas masyvas, naudojant mikrojuostos tiekimo struktūrą, veikiančią 77 GHz dažniu. Tiesą sakant, atsižvelgiant į radaro aptikimo reikalavimus, vertikalūs ir horizontalūs tinklelio skaičiai gali būti sumažinti arba padidinti, kad antenos konstrukcija būtų sukurta tam tikru kampu. Be to, mikrojuostos perdavimo linijos ilgį galima modifikuoti diferencialiniame tiekimo tinkle, kad būtų pasiektas atitinkamas fazių skirtumas.
Paskelbimo laikas: 2024-01-24
