Aby bylo možné přizpůsobit se požadavkům na úhel antény nového produktu a sdílet předchozí generaci formy desky plošných spojů, lze použít následující rozložení antény k dosažení zisku antény 14dBi@77GHz a výkonu vyzařování 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Použití desky Rogers 4830, tloušťka 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Rozložení antény
Na výše uvedeném obrázku je použita mikropásková mřížková anténa. Mikropásková mřížková anténa je anténní forma tvořená kaskádovými vyzařovacími prvky a přenosovými vedeními tvořenými N mikropáskových prstenců. Má kompaktní strukturu, vysoký zisk, jednoduché podávání a snadnou výrobu a další výhody. Hlavní polarizační metodou je lineární polarizace, která je podobná běžným mikropáskovým anténám a lze ji zpracovat technologií leptání. Impedance sítě, umístění napájení a struktura propojení společně určují rozložení proudu v poli a charakteristiky záření závisí na geometrii sítě. Pro určení střední frekvence antény se používá jediná velikost mřížky.
Produkty řady antén RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Principiální analýza
Proud tekoucí ve vertikálním směru prvku pole má stejnou amplitudu a opačný směr a vyzařovací schopnost je slabá, což má malý dopad na výkon antény. Nastavte šířku kyvety l1 na poloviční vlnovou délku a upravte výšku kyvety (h), abyste dosáhli fázového rozdílu 180° mezi a0 a b0. Pro širokostranné záření je fázový rozdíl mezi body a1 a b1 0°.
Struktura prvků pole
Struktura krmiva
Antény mřížkového typu obvykle používají koaxiální strukturu napájení a napáječ je připojen k zadní straně desky plošných spojů, takže napáječ musí být navržen přes vrstvy. Při skutečném zpracování dojde k určité chybě přesnosti, která ovlivní výkon. Aby byly splněny informace o fázi popsané na výše uvedeném obrázku, může být použita planární diferenciální napájecí struktura se stejnou amplitudou buzení na dvou portech, ale fázovým rozdílem 180°.
Struktura koaxiálního přívodu[1]
Většina antén s mikropáskovým mřížkovým polem používá koaxiální napájení. Napájecí pozice mřížkové antény se dělí hlavně na dva typy: středové napájení (napájecí bod 1) a okrajové napájení (napájecí bod 2 a napájecí bod 3).
Typická struktura mřížkového pole
Během okrajového napájení se vlny pohybují po celé mřížce na mřížkové anténě, což je nerezonanční jednosměrné koncové pole. Mřížková anténa může být použita jako anténa s postupnou vlnou i jako rezonanční anténa. Výběr vhodné frekvence, napájecího bodu a velikosti mřížky umožňuje, aby mřížka fungovala v různých stavech: postupná vlna (frekvenční rozmítání) a rezonance (hranová emise). Jako anténa s pohyblivou vlnou má mřížková anténa formu napájení z okraje, přičemž krátká strana mřížky je o něco větší než jedna třetina řízené vlnové délky a dlouhá strana je mezi dvojnásobkem a trojnásobkem délky krátké strany. . Proud na krátké straně se přenáší na druhou stranu a mezi krátkými stranami je fázový rozdíl. Mřížkové antény s postupnou vlnou (nerezonanční) vyzařují nakloněné paprsky, které se odchylují od normálního směru roviny mřížky. Směr paprsku se mění s frekvencí a lze jej použít pro frekvenční skenování. Když je mřížková anténa použita jako rezonanční anténa, jsou dlouhé a krátké strany mřížky navrženy tak, aby měly jednu vodivou vlnovou délku a polovinu vodivé vlnové délky centrální frekvence, a použije se metoda centrálního napájení. Okamžitý proud mřížkové antény v rezonančním stavu představuje rozložení stojatých vln. Záření je generováno hlavně krátkými stranami, přičemž dlouhé strany fungují jako přenosové vedení. Mřížková anténa získává lepší vyzařovací účinek, maximum záření je ve stavu širokoúhlého vyzařování a polarizace je rovnoběžná s krátkou stranou mřížky. Když se frekvence odchyluje od navržené střední frekvence, krátká strana mřížky již není polovinou vodicí vlnové délky a ve vyzařovacím diagramu dochází k rozdělení paprsku. [2]
Model pole a jeho 3D vzor
Jak ukazuje výše uvedený obrázek struktury antény, kde P1 a P2 jsou o 180° mimo fázi, ADS lze použít pro schematickou simulaci (v tomto článku není modelována). Rozdílným napájením napájecího portu lze pozorovat rozložení proudu na jediném prvku mřížky, jak je ukázáno v principu analýzy. Proudy v podélné poloze jsou v opačných směrech (zrušení) a proudy v příčné poloze mají stejnou amplitudu a jsou ve fázi (superpozice).
Rozložení proudu na různých ramenech1
Rozložení proudu na různých ramenech 2
Výše uvedené poskytuje stručný úvod do mřížkové antény a navrhuje pole využívající mikropáskovou napájecí strukturu pracující na frekvenci 77 GHz. Ve skutečnosti lze podle požadavků radarové detekce vertikální a horizontální čísla mřížky snížit nebo zvětšit, aby se dosáhlo návrhu antény pod určitým úhlem. Kromě toho může být délka mikropáskového přenosového vedení upravena v diferenciální napájecí síti pro dosažení odpovídajícího fázového rozdílu.
Čas odeslání: 24. ledna 2024
