Mikrostreifenantenneist eine neue Art von MikrowelleAntenneSie verwendet leitfähige Streifen, die auf ein dielektrisches Substrat gedruckt sind, als Antennenstrahler. Mikrostreifenantennen sind aufgrund ihrer geringen Größe, ihres geringen Gewichts, ihrer flachen Bauweise und ihrer einfachen Integration in modernen Kommunikationssystemen weit verbreitet.
Funktionsweise einer Mikrostreifenantenne
Das Funktionsprinzip einer Mikrostreifenantenne basiert auf der Übertragung und Abstrahlung elektromagnetischer Wellen. Sie besteht üblicherweise aus einem Strahlungspatch, einem dielektrischen Substrat und einer Masseplatte. Der Strahlungspatch ist auf der Oberfläche des dielektrischen Substrats aufgebracht, während sich die Masseplatte auf der gegenüberliegenden Seite befindet.
1. Strahlungspatch: Der Strahlungspatch ist ein wesentlicher Bestandteil der Mikrostreifenantenne. Es handelt sich um einen schmalen Metallstreifen, der für das Einfangen und Abstrahlen elektromagnetischer Wellen verantwortlich ist.
2. Dielektrisches Substrat: Das dielektrische Substrat besteht üblicherweise aus verlustarmen Materialien mit hoher Dielektrizitätskonstante, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder anderen Keramikwerkstoffen. Es dient der Befestigung des Strahlungsfelds und als Medium für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen.
3. Grundplatte: Die Grundplatte ist eine größere Metallschicht, die sich auf der anderen Seite des dielektrischen Substrats befindet. Sie bildet eine kapazitive Kopplung mit dem Strahlungsfeld und sorgt für die notwendige elektromagnetische Feldverteilung.
Wird ein Mikrowellensignal in die Mikrostreifenantenne eingespeist, bildet sich zwischen dem Strahlungspatch und der Grundplatte eine stehende Welle, wodurch elektromagnetische Wellen abgestrahlt werden. Die Strahlungseffizienz und das Strahlungsmuster einer Mikrostreifenantenne lassen sich durch die Veränderung von Form und Größe des Patches sowie der Eigenschaften des dielektrischen Substrats anpassen.
RFMISOEmpfehlungen für Mikrostreifenantennenserien:
RM-DAA-4471 (4,4–7,5 GHz)
RM-MPA1725-9 (1,7–2,5 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5–27 GHz)
RM-MA424435-22 (4,25–4,35 GHz)
Der Unterschied zwischen Mikrostreifenantenne und Patchantenne
Die Patchantenne ist eine Form der Mikrostreifenantenne, es gibt jedoch einige Unterschiede in Struktur und Funktionsprinzip zwischen den beiden:
1. Strukturelle Unterschiede:
Mikrostreifenantenne: besteht üblicherweise aus einem Strahlungspatch, einem dielektrischen Substrat und einer Grundplatte. Der Patch ist auf dem dielektrischen Substrat aufgehängt.
Patchantenne: Das Strahlungselement der Patchantenne ist direkt auf dem dielektrischen Substrat befestigt, üblicherweise ohne eine offensichtliche freitragende Struktur.
2. Fütterungsmethode:
Mikrostreifenantenne: Die Zuleitung wird üblicherweise über Sonden oder Mikrostreifenleitungen mit dem Strahlungsfeld verbunden.
Patchantenne: Die Speisemethoden sind vielfältiger, es kann sich beispielsweise um Kanten-, Schlitz- oder koplanare Speisung handeln.
3. Strahlungseffizienz:
Mikrostreifenantenne: Da zwischen dem Strahlungspatch und der Grundplatte ein gewisser Abstand besteht, kann es zu einem gewissen Luftspaltverlust kommen, der die Strahlungseffizienz beeinträchtigt.
Patchantenne: Das Strahlungselement der Patchantenne ist eng mit dem dielektrischen Substrat verbunden, was üblicherweise zu einer höheren Strahlungseffizienz führt.
4. Bandbreitenleistung:
Mikrostreifenantenne: Die Bandbreite ist relativ gering und muss durch ein optimiertes Design erhöht werden.
Patchantenne: Eine größere Bandbreite kann durch die Gestaltung verschiedener Strukturen erreicht werden, z. B. durch Hinzufügen von Radarrippen oder durch Verwendung mehrschichtiger Strukturen.
5. Anwendungsanlässe:
Mikrostreifenantenne: geeignet für Anwendungen mit strengen Anforderungen an die Profilhöhe, wie z. B. Satellitenkommunikation und Mobilkommunikation.
Patchantennen: Aufgrund ihrer strukturellen Vielfalt können sie in einem breiteren Anwendungsbereich eingesetzt werden, darunter Radar, drahtlose LANs und persönliche Kommunikationssysteme.
Abschließend
Mikrostreifenantennen und Patchantennen sind beides gängige Mikrowellenantennen in modernen Kommunikationssystemen und weisen jeweils spezifische Eigenschaften und Vorteile auf. Mikrostreifenantennen eignen sich aufgrund ihrer geringen Bauhöhe und einfachen Integration hervorragend für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot. Patchantennen hingegen werden aufgrund ihrer hohen Strahlungseffizienz und ihrer flexiblen Gestaltungsmöglichkeiten häufiger in Anwendungen eingesetzt, die eine große Bandbreite und hohe Effizienz erfordern.
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Veröffentlichungsdatum: 17. Mai 2024
