Kako bi se prilagodili zahtjevima kuta antene novog proizvoda i dijelili kalupi PCB ploče prethodne generacije, sljedeći raspored antene može se koristiti za postizanje pojačanja antene od 14dBi@77GHz i performansi zračenja od 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Korištenjem ploče Rogers 4830, debljine 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Raspored antene
Na gornjoj slici korištena je mikrotrakasta mrežna antena. Mikrotrakasta mrežna antena je oblik antene formiran kaskadnim zračećim elementima i prijenosnim linijama formiranim od N mikrotrakastih prstenova. Ima kompaktnu strukturu, visoko pojačanje, jednostavno napajanje i jednostavnu proizvodnju te druge prednosti. Glavna metoda polarizacije je linearna polarizacija, koja je slična konvencionalnim mikrotrakastim antenama i može se obraditi tehnologijom jetkanja. Impedancija mreže, lokacija napajanja i struktura međusobnih veza zajedno određuju raspodjelu struje kroz niz, a karakteristike zračenja ovise o geometriji mreže. Jedna veličina mreže koristi se za određivanje središnje frekvencije antene.
Proizvodi serije antenskih nizova RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Analiza principa
Struja koja teče u vertikalnom smjeru elementa antenskog niza ima jednaku amplitudu i obrnuti smjer, a sposobnost zračenja je slaba, što ima mali utjecaj na performanse antene. Postavite širinu ćelije l1 na polovicu valne duljine i prilagodite visinu ćelije (h) kako biste postigli faznu razliku od 180° između a0 i b0. Za bočno zračenje, fazna razlika između točaka a1 i b1 je 0°.
Struktura elemenata polja
Struktura feeda
Antene rešetkastog tipa obično koriste koaksijalnu strukturu napajanja, a napojni kabel je spojen na stražnju stranu PCB-a, tako da napojni kabel treba biti dizajniran kroz slojeve. Za stvarnu obradu postojat će određena pogreška točnosti, što će utjecati na performanse. Kako bi se zadovoljile fazne informacije opisane na gornjoj slici, može se koristiti planarna diferencijalna struktura napajanja, s jednakom amplitudom pobuđivanja na oba priključka, ali faznom razlikom od 180°.
Koaksijalna struktura napajanja[1]
Većina mikrotrakastih mrežnih antena koristi koaksijalni napon. Položaji napajanja mrežne antene uglavnom su podijeljeni u dvije vrste: središnji napon (točka napajanja 1) i rubni napon (točka napajanja 2 i točka napajanja 3).
Tipična struktura mrežnog polja
Tijekom rubnog napajanja, putujući valovi protežu se cijelom mrežom mrežne antene, koja je nerezonantna jednosmjerna antena s krajnjim plamenom. Mrežna antena može se koristiti i kao antena s putujućim valom i kao rezonantna antena. Odabir odgovarajuće frekvencije, točke napajanja i veličine mreže omogućuje mreži rad u različitim stanjima: putujući val (frekvencijsko pomicanje) i rezonancija (rubna emisija). Kao antena s putujućim valom, mrežna antena usvaja oblik napajanja rubnim napajanjem, s kratkom stranom mreže nešto većom od jedne trećine vođene valne duljine, a dugom stranom između dva i tri puta većom od kratke strane. Struja na kratkoj strani prenosi se na drugu stranu, a između kratkih strana postoji fazna razlika. Mrežne antene s putujućim valom (nerezonantne) zrače nagnute snopove koji odstupaju od normalnog smjera ravnine mreže. Smjer snopa mijenja se s frekvencijom i može se koristiti za skeniranje frekvencije. Kada se mrežna antena koristi kao rezonantna antena, duga i kratka strana mreže su dizajnirane da budu jedne vodljive valne duljine i polovice vodljive valne duljine središnje frekvencije, te se usvaja metoda centralnog napajanja. Trenutna struja mrežne antene u rezonantnom stanju predstavlja raspodjelu stojnog vala. Zračenje se uglavnom generira kratkim stranama, pri čemu duge strane djeluju kao prijenosne linije. Mrežasta antena postiže bolji učinak zračenja, maksimalno zračenje je u stanju zračenja široke strane, a polarizacija je paralelna s kratkom stranom mreže. Kada frekvencija odstupa od projektirane središnje frekvencije, kratka strana mreže više nije polovica vodeće valne duljine, a u dijagramu zračenja dolazi do cijepanja snopa. [2]
Model polja i njegov 3D uzorak
Kao što je prikazano na gornjoj slici strukture antene, gdje su P1 i P2 izvan faze za 180°, ADS se može koristiti za shematsku simulaciju (nije modelirano u ovom članku). Diferencijalnim napajanjem napojnog priključka može se promatrati raspodjela struje na jednom elementu mreže, kao što je prikazano u principijskoj analizi. Struje u uzdužnom položaju su u suprotnim smjerovima (poništavanje), a struje u poprečnom položaju su jednake amplitude i u fazi (superpozicija).
Raspodjela struje na različitim krakovima1
Raspodjela struje na različitim krakovima 2
Gore navedeno daje kratak uvod u mrežnu antenu i dizajnira niz pomoću mikrostripne strukture napajanja koja radi na 77 GHz. Zapravo, prema zahtjevima detekcije radara, vertikalni i horizontalni brojevi mreže mogu se smanjiti ili povećati kako bi se postigao dizajn antene pod određenim kutom. Osim toga, duljina mikrostripne dalekovodne linije može se modificirati u diferencijalnoj mreži napajanja kako bi se postigla odgovarajuća fazna razlika.
Vrijeme objave: 24. siječnja 2024.
