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Vier grundlegende Speisungsmethoden von Mikrostreifenantennen

Die Struktur einesMikrostreifenantenneBesteht im Allgemeinen aus einem dielektrischen Substrat, einem Strahler und einer Masseplatte. Die Dicke des dielektrischen Substrats ist deutlich kleiner als die Wellenlänge. Die dünne Metallschicht auf der Unterseite des Substrats ist mit der Masseplatte verbunden. Auf der Vorderseite wird durch ein fotolithografisches Verfahren eine dünne Metallschicht mit einer bestimmten Form als Strahler erzeugt. Die Form der Strahlerplatte kann je nach Bedarf vielfältig verändert werden.
Der Aufstieg der Mikrowellenintegrationstechnologie und neuer Herstellungsverfahren hat die Entwicklung von Mikrostreifenantennen vorangetrieben. Im Vergleich zu herkömmlichen Antennen sind Mikrostreifenantennen nicht nur klein, leicht, flach, einfach anzupassen, leicht zu integrieren, kostengünstig und für die Massenproduktion geeignet, sondern bieten auch die Vorteile vielfältiger elektrischer Eigenschaften.

Die vier grundlegenden Speisungsmethoden von Mikrostreifenantennen sind wie folgt:

 

1. (Mikrostreifenleitung): Dies ist eine der gängigsten Leitungsführungsmethoden für Mikrostreifenantennen. Das HF-Signal wird über die Mikrostreifenleitung an den strahlenden Teil der Antenne übertragen, üblicherweise durch Kopplung zwischen der Mikrostreifenleitung und dem strahlenden Patch. Diese Methode ist einfach und flexibel und eignet sich für die Konstruktion vieler Mikrostreifenantennen.

2. (Aperturgekoppelte Einspeisung): Bei dieser Methode werden die Schlitze oder Löcher in der Grundplatte der Mikrostreifenantenne genutzt, um die Mikrostreifenleitung in das Strahlungselement der Antenne einzuspeisen. Diese Methode ermöglicht eine bessere Impedanzanpassung und Strahlungseffizienz und kann zudem die horizontale und vertikale Strahlbreite der Nebenkeulen reduzieren.

3. (Proximity Coupled Feed): Bei dieser Methode wird das Signal über einen Oszillator oder ein induktives Element in der Nähe der Mikrostreifenleitung in die Antenne eingespeist. Dies ermöglicht eine höhere Impedanzanpassung und ein breiteres Frequenzband und eignet sich für die Entwicklung von Breitbandantennen.

4. (Koaxiale Einspeisung): Bei dieser Methode werden HF-Signale über Koplanarleitungen oder Koaxialkabel in den strahlenden Teil der Antenne eingespeist. Diese Methode bietet in der Regel eine gute Impedanzanpassung und Strahlungseffizienz und eignet sich besonders für Situationen, in denen eine einzelne Antennenschnittstelle erforderlich ist.

Verschiedene Speisemethoden wirken sich auf die Impedanzanpassung, die Frequenzeigenschaften, die Strahlungseffizienz und die physikalische Anordnung der Antenne aus.

So wählen Sie den koaxialen Einspeisepunkt der Mikrostreifenantenne aus

Bei der Entwicklung einer Mikrostreifenantenne ist die Wahl des Koaxial-Einspeisepunkts entscheidend für die Leistung der Antenne. Hier sind einige Vorschläge zur Auswahl von Koaxial-Einspeisepunkten für Mikrostreifenantennen:

1. Symmetrie: Versuchen Sie, den Koaxial-Einspeisepunkt in der Mitte der Mikrostreifenantenne zu wählen, um die Symmetrie der Antenne zu erhalten. Dies trägt dazu bei, die Strahlungseffizienz und Impedanzanpassung der Antenne zu verbessern.

2. Wo das elektrische Feld am größten ist: Der koaxiale Speisepunkt wird am besten an der Position gewählt, an der das elektrische Feld der Mikrostreifenantenne am größten ist, wodurch die Effizienz der Speisung verbessert und Verluste reduziert werden können.

3. Wo der Strom maximal ist: Der koaxiale Speisepunkt kann in der Nähe der Position ausgewählt werden, an der der Strom der Mikrostreifenantenne maximal ist, um eine höhere Strahlungsleistung und Effizienz zu erzielen.

4. Nullpunkt des elektrischen Felds im Einzelmodus: Wenn Sie beim Design einer Mikrostreifenantenne eine Einzelmodusstrahlung erreichen möchten, wird der koaxiale Speisepunkt normalerweise am Nullpunkt des elektrischen Felds im Einzelmodus ausgewählt, um eine bessere Impedanzanpassung und Strahlungscharakteristik zu erreichen.

5. Frequenz- und Wellenformanalyse: Verwenden Sie Simulationstools, um einen Frequenzdurchlauf und eine Analyse der elektrischen Feld-/Stromverteilung durchzuführen und so die optimale Position des Koaxial-Einspeisepunkts zu bestimmen.

6. Berücksichtigen Sie die Strahlrichtung: Wenn Strahlungseigenschaften mit einer bestimmten Richtwirkung erforderlich sind, kann die Position des koaxialen Speisepunkts entsprechend der Strahlrichtung ausgewählt werden, um die gewünschte Strahlungsleistung der Antenne zu erzielen.

Im eigentlichen Designprozess ist es in der Regel notwendig, die oben genannten Methoden zu kombinieren und die optimale Position des Koaxial-Einspeisepunkts durch Simulationsanalyse und tatsächliche Messergebnisse zu bestimmen, um die Designanforderungen und Leistungsindikatoren der Mikrostreifenantenne zu erfüllen. Gleichzeitig können verschiedene Arten von Mikrostreifenantennen (wie Patchantennen, Wendelantennen usw.) bei der Auswahl des Standorts des Koaxial-Einspeisepunkts einige spezifische Überlegungen erfordern, die eine spezifische Analyse und Optimierung basierend auf dem spezifischen Antennentyp und Anwendungsszenario erfordern.

Der Unterschied zwischen Mikrostreifenantenne und Patchantenne

Mikrostreifenantenne und Patchantenne sind zwei gängige kleine Antennen. Sie weisen einige Unterschiede und Eigenschaften auf:

1. Aufbau und Layout:

Eine Mikrostreifenantenne besteht üblicherweise aus einem Mikrostreifenpatch und einer Masseplatte. Der Mikrostreifenpatch dient als Strahlungselement und ist über eine Mikrostreifenleitung mit der Masseplatte verbunden.

- Patchantennen sind im Allgemeinen Leiterpatches, die direkt auf ein dielektrisches Substrat geätzt werden und keine Mikrostreifenleitungen wie Mikrostreifenantennen benötigen.

2. Größe und Form:

- Mikrostreifenantennen sind relativ klein, werden häufig in Mikrowellenfrequenzbändern verwendet und haben ein flexibleres Design.

- Patchantennen können auch miniaturisiert ausgeführt werden und in bestimmten Fällen können ihre Abmessungen kleiner sein.

3. Frequenzbereich:

- Der Frequenzbereich von Mikrostreifenantennen kann von Hunderten Megahertz bis zu mehreren Gigahertz reichen, mit bestimmten Breitbandeigenschaften.

- Patchantennen weisen normalerweise eine bessere Leistung in bestimmten Frequenzbändern auf und werden im Allgemeinen in bestimmten Frequenzanwendungen verwendet.

4. Produktionsprozess:

- Mikrostreifenantennen werden normalerweise mithilfe der Leiterplattentechnologie hergestellt, die in Massenproduktion hergestellt werden kann und kostengünstig ist.

- Patchantennen bestehen üblicherweise aus siliziumbasierten Materialien oder anderen Spezialmaterialien, haben bestimmte Verarbeitungsanforderungen und eignen sich für die Kleinserienproduktion.

5. Polarisationseigenschaften:

- Mikrostreifenantennen können für lineare oder zirkulare Polarisation ausgelegt werden, was ihnen ein gewisses Maß an Flexibilität verleiht.

- Die Polarisationseigenschaften von Patchantennen hängen normalerweise von der Struktur und dem Layout der Antenne ab und sind nicht so flexibel wie Mikrostreifenantennen.

Generell unterscheiden sich Mikrostreifenantennen und Patchantennen in Aufbau, Frequenzbereich und Herstellungsverfahren. Die Wahl des geeigneten Antennentyps muss auf den spezifischen Anwendungsanforderungen und Designüberlegungen basieren.

Produktempfehlungen für Mikrostreifenantennen:

RM-MPA1725-9 (1,7-2,5 GHz)

RM-MPA2225-9 (2,2–2,5 GHz)

RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)

RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)


Veröffentlichungszeit: 19. April 2024

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