Die Struktur einesMikrostreifenantenneSie besteht im Allgemeinen aus einem dielektrischen Substrat, einem Strahler und einer Grundplatte. Die Dicke des dielektrischen Substrats ist deutlich kleiner als die Wellenlänge. Die dünne Metallschicht auf der Unterseite des Substrats ist mit der Grundplatte verbunden. Auf der Vorderseite wird mittels Fotolithografie eine dünne Metallschicht mit einer spezifischen Form als Strahler aufgebracht. Die Form des Strahlers kann je nach Anforderung vielfältig variiert werden.
Der Aufstieg der Mikrowellenintegrationstechnologie und neuer Fertigungsverfahren hat die Entwicklung von Mikrostreifenantennen vorangetrieben. Verglichen mit herkömmlichen Antennen sind Mikrostreifenantennen nicht nur klein, leicht, flach, einfach zu integrieren, kostengünstig und für die Massenproduktion geeignet, sondern bieten auch vielfältige elektrische Eigenschaften.
Die vier grundlegenden Speisemethoden für Mikrostreifenantennen sind folgende:
1. (Mikrostreifen-Speisung): Dies ist eine der gebräuchlichsten Speisemethoden für Mikrostreifenantennen. Das HF-Signal wird über die Mikrostreifenleitung zum Strahlungsfeld der Antenne übertragen, üblicherweise durch Kopplung zwischen der Mikrostreifenleitung und dem Strahlungsfeld. Diese Methode ist einfach und flexibel und eignet sich für die Konstruktion vieler Mikrostreifenantennen.
2. (Aperturkopplung): Bei dieser Methode werden die Schlitze oder Löcher der Mikrostreifenantennen-Grundplatte genutzt, um die Mikrostreifenleitung in das Strahlungselement der Antenne einzuspeisen. Dadurch lassen sich eine bessere Impedanzanpassung und ein höherer Strahlungswirkungsgrad erzielen sowie die horizontale und vertikale Strahlbreite der Nebenkeulen reduzieren.
3. (Näherungsgekoppelte Speisung): Bei dieser Methode wird ein Oszillator oder ein induktives Element in der Nähe der Mikrostreifenleitung verwendet, um das Signal in die Antenne einzuspeisen. Sie ermöglicht eine höhere Impedanzanpassung und ein breiteres Frequenzband und eignet sich für die Entwicklung von Breitbandantennen.
4. (Koaxiale Speisung): Bei dieser Methode werden koplanare Drähte oder Koaxialkabel verwendet, um HF-Signale in den Strahlungsbereich der Antenne einzuspeisen. Diese Methode bietet in der Regel eine gute Impedanzanpassung und Strahlungseffizienz und eignet sich besonders für Situationen, in denen nur eine einzige Antennenschnittstelle benötigt wird.
Unterschiedliche Speisemethoden beeinflussen die Impedanzanpassung, die Frequenzcharakteristik, den Strahlungswirkungsgrad und die physikalische Anordnung der Antenne.
Wie man den Koaxial-Einspeisepunkt einer Mikrostreifenantenne auswählt
Bei der Entwicklung einer Mikrostreifenantenne ist die Wahl des Standorts des Koaxial-Einspeisepunkts entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Antenne. Im Folgenden werden einige Methoden zur Auswahl von Koaxial-Einspeisepunkten für Mikrostreifenantennen empfohlen:
1. Symmetrie: Um die Symmetrie der Mikrostreifenantenne zu erhalten, sollte der Koaxial-Einspeisepunkt möglichst in der Mitte platziert werden. Dies trägt zur Verbesserung des Strahlungswirkungsgrades und der Impedanzanpassung bei.
2. Dort, wo das elektrische Feld am größten ist: Der Koaxial-Einspeisepunkt wird am besten an der Stelle gewählt, an der das elektrische Feld der Mikrostreifenantenne am größten ist. Dies kann die Effizienz der Einspeisung verbessern und Verluste reduzieren.
3. Dort, wo der Strom maximal ist: Der Koaxial-Einspeisepunkt kann in der Nähe der Stelle gewählt werden, an der der Strom der Mikrostreifenantenne maximal ist, um eine höhere Strahlungsleistung und einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen.
4. Nullfeld im Einzelmodus: Bei der Entwicklung von Mikrostreifenantennen wird der Koaxial-Einspeisepunkt üblicherweise am Nullfeld im Einzelmodus gewählt, um eine bessere Impedanzanpassung und ein optimiertes Strahlungsverhalten zu erzielen.
5. Frequenz- und Wellenformanalyse: Mithilfe von Simulationswerkzeugen können Frequenzdurchläufe und elektrische Feld-/Stromverteilungsanalysen durchgeführt werden, um den optimalen Koaxial-Einspeisepunkt zu bestimmen.
6. Berücksichtigen Sie die Strahlrichtung: Wenn Strahlungseigenschaften mit einer bestimmten Richtwirkung erforderlich sind, kann der Ort des Koaxial-Einspeisepunkts entsprechend der Strahlrichtung gewählt werden, um die gewünschte Antennenstrahlungsleistung zu erzielen.
Im eigentlichen Designprozess ist es üblicherweise notwendig, die oben genannten Methoden zu kombinieren und die optimale Position des Koaxial-Einspeisepunkts durch Simulationsanalysen und Messergebnisse zu bestimmen, um die Designanforderungen und Leistungsindikatoren der Mikrostreifenantenne zu erreichen. Gleichzeitig können bei verschiedenen Arten von Mikrostreifenantennen (wie Patchantennen, Helixantennen usw.) spezifische Aspekte bei der Wahl des Koaxial-Einspeisepunkts zu berücksichtigen sein, die eine spezifische Analyse und Optimierung basierend auf dem jeweiligen Antennentyp und Anwendungsszenario erfordern.
Der Unterschied zwischen Mikrostreifenantenne und Patchantenne
Mikrostreifenantennen und Patchantennen sind zwei gängige kleine Antennen. Sie weisen einige Unterschiede und Eigenschaften auf:
1. Struktur und Aufbau:
Eine Mikrostreifenantenne besteht üblicherweise aus einem Mikrostreifen-Patch und einer Grundplatte. Der Mikrostreifen-Patch dient als Strahlungselement und ist über eine Mikrostreifenleitung mit der Grundplatte verbunden.
Patchantennen sind im Allgemeinen Leiterflächen, die direkt auf ein dielektrisches Substrat geätzt werden und im Gegensatz zu Mikrostreifenantennen keine Mikrostreifenleitungen benötigen.
2. Größe und Form:
Mikrostreifenantennen sind relativ klein, werden häufig in Mikrowellenfrequenzbändern eingesetzt und bieten ein flexibleres Design.
- Patchantennen können auch miniaturisiert werden, und in bestimmten Fällen können ihre Abmessungen sogar kleiner sein.
3. Frequenzbereich:
- Der Frequenzbereich von Mikrostreifenantennen kann von Hunderten von Megahertz bis zu mehreren Gigahertz reichen, wobei bestimmte Breitbandeigenschaften vorhanden sind.
Patchantennen weisen üblicherweise in bestimmten Frequenzbändern eine bessere Leistung auf und werden im Allgemeinen für spezifische Frequenzanwendungen eingesetzt.
4. Produktionsprozess:
Mikrostreifenantennen werden üblicherweise mit Hilfe der Leiterplattentechnologie hergestellt, die eine Massenproduktion ermöglicht und kostengünstig ist.
Patchantennen bestehen üblicherweise aus siliziumbasierten Materialien oder anderen Spezialmaterialien, haben bestimmte Verarbeitungsanforderungen und eignen sich für die Kleinserienfertigung.
5. Polarisationseigenschaften:
- Mikrostreifenantennen können für lineare oder zirkulare Polarisation ausgelegt werden, was ihnen eine gewisse Flexibilität verleiht.
Die Polarisationseigenschaften von Patchantennen hängen üblicherweise von der Struktur und dem Aufbau der Antenne ab und sind nicht so flexibel wie bei Mikrostreifenantennen.
Im Allgemeinen unterscheiden sich Mikrostreifenantennen und Patchantennen in Aufbau, Frequenzbereich und Herstellungsverfahren. Die Wahl des geeigneten Antennentyps muss auf den spezifischen Anwendungsanforderungen und Konstruktionsüberlegungen 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)
Veröffentlichungsdatum: 19. April 2024
