Štyri základné metódy napájania mikropáskových antén

Štyri základné metódy napájania mikropáskových antén sú nasledovné:

 

1. (Napájanie mikropáskovým vedením): Toto je jedna z najbežnejších metód napájania mikropáskových antén. RF signál sa prenáša do vyžarujúcej časti antény cez mikropáskové vedenie, zvyčajne prostredníctvom prepojenia medzi mikropáskovým vedením a vyžarovacou plochou. Táto metóda je jednoduchá a flexibilná a vhodná na návrh mnohých mikropáskových antén.

2. (Napájanie s apertúrnou väzbou): Táto metóda využíva drážky alebo otvory na základnej doske mikropáskovej antény na privádzanie mikropáskového vedenia do vyžarovacieho prvku antény. Táto metóda môže zabezpečiť lepšie prispôsobenie impedancie a vyžarovaciu účinnosť a tiež môže znížiť horizontálnu a vertikálnu šírku lúča bočných lalokov.

3. (Napájanie s priamym prepojením): Táto metóda využíva oscilátor alebo indukčný prvok v blízkosti mikropáskového vedenia na privádzanie signálu do antény. Môže poskytnúť vyššie impedančné prispôsobenie a širšie frekvenčné pásmo a je vhodná na návrh širokopásmových antén.

4. (Koaxiálne napájanie): Táto metóda využíva koplanárne vodiče alebo koaxiálne káble na privádzanie RF signálov do vyžarujúcej časti antény. Táto metóda zvyčajne poskytuje dobré impedančné prispôsobenie a vyžarovaciu účinnosť a je vhodná najmä v situáciách, kde je potrebné rozhranie jednej antény.

Rôzne metódy napájania ovplyvnia prispôsobenie impedancie, frekvenčné charakteristiky, účinnosť žiarenia a fyzické usporiadanie antény.

Ako vybrať koaxiálny napájací bod mikropáskovej antény

Pri navrhovaní mikropáskovej antény je výber umiestnenia koaxiálneho napájacieho bodu kľúčový pre zabezpečenie výkonu antény. Tu je niekoľko navrhovaných metód na výber koaxiálnych napájacích bodov pre mikropáskové antény:

1. Symetria: Snažte sa zvoliť koaxiálny napájací bod v strede mikropáskovej antény, aby ste zachovali symetriu antény. To pomáha zlepšiť vyžarovaciu účinnosť antény a prispôsobenie impedancie.

2. Kde je elektrické pole najväčšie: Koaxiálny napájací bod je najlepšie zvoliť v polohe, kde je elektrické pole mikropáskovej antény najväčšie, čo môže zlepšiť účinnosť napájania a znížiť straty.

3. Kde je prúd maximálny: Koaxiálny napájací bod je možné zvoliť v blízkosti polohy, kde je prúd mikropáskovej antény maximálny, aby sa dosiahol vyšší vyžarovací výkon a účinnosť.

4. Bod nulového elektrického poľa v jednom režime: Pri návrhu mikropáskovej antény, ak chcete dosiahnuť jednomódové vyžarovanie, koaxiálny napájací bod sa zvyčajne vyberie v bode nulového elektrického poľa v jednom režime, aby sa dosiahlo lepšie prispôsobenie impedancie a charakteristika vyžarovania.

5. Analýza frekvencie a priebehu: Na určenie optimálneho umiestnenia koaxiálneho napájacieho bodu použite simulačné nástroje na vykonanie analýzy frekvenčného rozptylu a rozloženia elektrického poľa/prúdu.

6. Zvážte smer lúča: Ak sú potrebné vyžarovacie charakteristiky so špecifickou smerovosťou, umiestnenie koaxiálneho napájacieho bodu je možné zvoliť podľa smeru lúča, aby sa dosiahol požadovaný vyžarovací výkon antény.

V skutočnom procese návrhu je zvyčajne potrebné kombinovať vyššie uvedené metódy a určiť optimálnu polohu koaxiálneho napájacieho bodu pomocou simulačnej analýzy a skutočných výsledkov meraní, aby sa dosiahli konštrukčné požiadavky a výkonnostné ukazovatele mikropáskovej antény. Zároveň môžu mať rôzne typy mikropáskových antén (ako napríklad patch antény, špirálové antény atď.) určité špecifické aspekty pri výbere umiestnenia koaxiálneho napájacieho bodu, ktoré si vyžadujú špecifickú analýzu a optimalizáciu na základe konkrétneho typu antény a scenára aplikácie.

Rozdiel medzi mikropáskovou anténou a patch anténou

Mikropásková anténa a patch anténa sú dve bežné malé antény. Majú určité rozdiely a vlastnosti:

1. Štruktúra a rozloženie:

- Mikropásková anténa sa zvyčajne skladá z mikropáskovej záplaty a uzemňovacej platničky. Mikropásková záplata slúži ako vyžarovací prvok a je pripojená k uzemňovacej platničke mikropáskovým vedením.

- Patch antény sú vo všeobecnosti vodičové záplaty, ktoré sú priamo leptané na dielektrickom substráte a nevyžadujú mikropáskové vedenia ako mikropáskové antény.

2. Veľkosť a tvar:

- Mikropáskové antény sú relatívne malé, často sa používajú v mikrovlnných frekvenčných pásmach a majú flexibilnejší dizajn.

- Patch antény môžu byť tiež navrhnuté tak, aby boli miniaturizované a v niektorých špecifických prípadoch môžu byť ich rozmery menšie.

3. Frekvenčný rozsah:

- Frekvenčný rozsah mikropáskových antén sa môže pohybovať od stoviek megahertzov do niekoľkých gigahertzov s určitými širokopásmovými charakteristikami.

- Patch antény majú zvyčajne lepší výkon v špecifických frekvenčných pásmach a vo všeobecnosti sa používajú v špecifických frekvenčných aplikáciách.

4. Výrobný proces:

- Mikropáskové antény sa zvyčajne vyrábajú pomocou technológie dosiek plošných spojov, ktorú je možné hromadne vyrábať a ktorá má nízke náklady.

- Patch antény sú zvyčajne vyrobené z materiálov na báze kremíka alebo iných špeciálnych materiálov, majú určité požiadavky na spracovanie a sú vhodné pre malosériovú výrobu.

5. Polarizačné charakteristiky:

- Mikropáskové antény môžu byť navrhnuté pre lineárnu alebo kruhovú polarizáciu, čo im dáva určitý stupeň flexibility.

- Polarizačné charakteristiky patch antén zvyčajne závisia od štruktúry a usporiadania antény a nie sú také flexibilné ako mikropáskové antény.

Vo všeobecnosti sa mikropáskové antény a patch antény líšia štruktúrou, frekvenčným rozsahom a výrobným procesom. Výber vhodného typu antény musí byť založený na špecifických požiadavkách aplikácie a konštrukčných úvahách.

Odporúčania pre mikropáskové antény: