Čtyři základní metody napájení mikropáskových antén

Čtyři základní metody napájení mikropáskových antén jsou následující:

 

1. (Napájení mikropáskovým vodičem): Toto je jedna z nejběžnějších metod napájení mikropáskových antén. VF signál je přenášen do vyzařující části antény mikropáskovým vodičem, obvykle prostřednictvím vazby mezi mikropáskovým vodičem a vyzařovací plochou. Tato metoda je jednoduchá, flexibilní a vhodná pro návrh mnoha mikropáskových antén.

2. (Napájení s vazbou na clonu): Tato metoda využívá štěrbiny nebo otvory v základní desce mikropáskové antény k zavedení mikropáskového vedení do vyzařovacího prvku antény. Tato metoda může zajistit lepší impedanční přizpůsobení a vyzařovací účinnost a také zmenšit horizontální a vertikální šířku paprsku postranních laloků.

3. (Napájení s proximity vazbou): Tato metoda využívá oscilátor nebo indukční prvek v blízkosti mikropáskového vedení k přivedení signálu do antény. Může zajistit vyšší impedanční přizpůsobení a širší frekvenční pásmo a je vhodná pro konstrukci širokopásmových antén.

4. (Koaxiální napájení): Tato metoda využívá koplanární vodiče nebo koaxiální kabely k přivedení VF signálů do vyzařující části antény. Tato metoda obvykle poskytuje dobré impedanční přizpůsobení a vyzařovací účinnost a je vhodná zejména pro situace, kdy je vyžadováno rozhraní jediné antény.

Různé metody napájení ovlivní impedanční přizpůsobení, frekvenční charakteristiky, vyzařovací účinnost a fyzické uspořádání antény.

Jak vybrat koaxiální napájecí bod mikropáskové antény

Při návrhu mikropáskové antény je výběr umístění koaxiálního napájecího bodu zásadní pro zajištění výkonu antény. Zde je několik doporučených metod pro výběr koaxiálních napájecích bodů pro mikropáskové antény:

1. Symetrie: Snažte se zvolit koaxiální napájecí bod ve středu mikropáskové antény, abyste zachovali symetrii antény. To pomáhá zlepšit vyzařovací účinnost antény a impedanční přizpůsobení.

2. Kde je elektrické pole největší: Koaxiální napájecí bod je nejlépe zvolit v místě, kde je elektrické pole mikropáskové antény největší, což může zlepšit účinnost napájení a snížit ztráty.

3. Kde je proud maximální: Koaxiální napájecí bod lze zvolit v blízkosti polohy, kde je proud mikropáskové antény maximální, aby se dosáhlo vyššího vyzařovacího výkonu a účinnosti.

4. Bod nulového elektrického pole v jednom módu: Pokud chcete v konstrukci mikropáskové antény dosáhnout jednomódového vyzařování, obvykle se volí bod koaxiálního napájení v bodě nulového elektrického pole v jednom módu, aby se dosáhlo lepšího impedančního přizpůsobení a vyzařovací charakteristiky.

5. Analýza frekvence a tvaru vlny: Použijte simulační nástroje k provedení analýzy frekvenčního rozmítání a rozložení elektrického pole/proudu za účelem určení optimálního umístění koaxiálního napájecího bodu.

6. Zvažte směr paprsku: Pokud jsou požadovány vyzařovací charakteristiky se specifickou směrovostí, lze umístění koaxiálního napájecího bodu zvolit podle směru paprsku, aby se dosáhlo požadovaného vyzařovacího výkonu antény.

V samotném procesu návrhu je obvykle nutné kombinovat výše uvedené metody a určit optimální polohu koaxiálního napájecího bodu pomocí simulační analýzy a skutečných výsledků měření, aby se dosáhlo konstrukčních požadavků a výkonnostních ukazatelů mikropáskové antény. Zároveň mohou mít různé typy mikropáskových antén (jako jsou patch antény, spirálové antény atd.) určité specifické aspekty při výběru umístění koaxiálního napájecího bodu, které vyžadují specifickou analýzu a optimalizaci na základě konkrétního typu antény a aplikačního scénáře.

Rozdíl mezi mikropáskovou anténou a patch anténou

Mikropásková anténa a patch anténa jsou dvě běžné malé antény. Mají určité rozdíly a vlastnosti:

1. Struktura a uspořádání:

- Mikropásková anténa se obvykle skládá z mikropáskové destičky a zemnící destičky. Mikropásková destička slouží jako vyzařovací prvek a je k zemnící destičce připojena mikropáskovým vedením.

- Patchové antény jsou obecně vodivé plošky, které jsou přímo leptány na dielektrickém substrátu a nevyžadují mikropáskové linky jako mikropáskové antény.

2. Velikost a tvar:

- Mikropáskové antény jsou relativně malé, často se používají v mikrovlnných frekvenčních pásmech a mají flexibilnější konstrukci.

- Patch antény mohou být také navrženy miniaturně a v některých specifických případech mohou být jejich rozměry menší.

3. Frekvenční rozsah:

- Frekvenční rozsah mikropáskových antén se může pohybovat od stovek megahertzů do několika gigahertzů s určitými širokopásmovými charakteristikami.

- Patch antény obvykle mají lepší výkon ve specifických frekvenčních pásmech a obecně se používají ve specifických frekvenčních aplikacích.

4. Výrobní proces:

- Mikropáskové antény se obvykle vyrábějí technologií desek plošných spojů, kterou lze hromadně vyrábět a má nízké náklady.

- Patchové antény jsou obvykle vyrobeny z materiálů na bázi křemíku nebo jiných speciálních materiálů, mají určité požadavky na zpracování a jsou vhodné pro malosériovou výrobu.

5. Polarizační charakteristiky:

- Mikropáskové antény mohou být navrženy pro lineární nebo kruhovou polarizaci, což jim dává určitou míru flexibility.

- Polarizační charakteristiky patch antén obvykle závisí na struktuře a uspořádání antény a nejsou tak flexibilní jako u mikropáskových antén.

Mikropáskové antény a patch antény se obecně liší strukturou, frekvenčním rozsahem a výrobním procesem. Výběr vhodného typu antény musí být založen na specifických požadavcích aplikace a konstrukčních aspektech.

Doporučení pro mikropáskové antény: