Η δομή του ακεραία microstripγενικά αποτελείται από ένα διηλεκτρικό υπόστρωμα, ένα ψυγείο και μια πλάκα γείωσης.Το πάχος του διηλεκτρικού υποστρώματος είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος.Το λεπτό μεταλλικό στρώμα στο κάτω μέρος του υποστρώματος συνδέεται με την πλάκα γείωσης.Στην μπροστινή πλευρά, μια λεπτή μεταλλική στρώση με συγκεκριμένο σχήμα κατασκευάζεται με διαδικασία φωτολιθογραφίας ως καλοριφέρ.Το σχήμα της πλάκας ακτινοβολίας μπορεί να αλλάξει με πολλούς τρόπους ανάλογα με τις απαιτήσεις.
Η άνοδος της τεχνολογίας ενσωμάτωσης μικροκυμάτων και οι νέες διαδικασίες παραγωγής έχουν προωθήσει την ανάπτυξη κεραιών μικροταινιών.Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές κεραίες, οι κεραίες microstrip δεν είναι μόνο μικρές σε μέγεθος, ελαφριές σε βάρος, χαμηλό προφίλ, εύκολες στην προσαρμογή, εύκολες στην ενσωμάτωση, χαμηλό κόστος και κατάλληλες για μαζική παραγωγή, αλλά έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα των διαφοροποιημένων ηλεκτρικών ιδιοτήτων.
Οι τέσσερις βασικές μέθοδοι τροφοδοσίας των κεραιών microstrip είναι οι εξής:
1. (Microstrip Feed): Αυτή είναι μια από τις πιο κοινές μεθόδους τροφοδοσίας για κεραίες microstrip.Το σήμα ραδιοσυχνοτήτων μεταδίδεται στο τμήμα ακτινοβολίας της κεραίας μέσω της γραμμής microstrip, συνήθως μέσω της σύζευξης μεταξύ της γραμμής microstrip και του patch ακτινοβολίας.Αυτή η μέθοδος είναι απλή και ευέλικτη και κατάλληλη για το σχεδιασμό πολλών κεραιών microstrip.
2. (Τροφοδοσία με σύζευξη ανοίγματος): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τις υποδοχές ή τις οπές στην πλάκα βάσης της κεραίας microstrip για την τροφοδοσία της γραμμής microstrip στο στοιχείο ακτινοβολίας της κεραίας.Αυτή η μέθοδος μπορεί να προσφέρει καλύτερη αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και απόδοση ακτινοβολίας, και μπορεί επίσης να μειώσει το πλάτος της οριζόντιας και κάθετης δέσμης των πλευρικών λοβών.
3. (Proximity Coupled Feed): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν ταλαντωτή ή επαγωγικό στοιχείο κοντά στη γραμμή μικρολωρίδας για να τροφοδοτήσει το σήμα στην κεραία.Μπορεί να παρέχει υψηλότερη αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και ευρύτερη ζώνη συχνοτήτων και είναι κατάλληλο για το σχεδιασμό κεραιών ευρείας ζώνης.
4. (Ομοαξονική τροφοδοσία): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ομοεπίπεδα καλώδια ή ομοαξονικά καλώδια για την τροφοδοσία σημάτων ραδιοσυχνοτήτων στο τμήμα ακτινοβολίας της κεραίας.Αυτή η μέθοδος συνήθως παρέχει καλή αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και απόδοση ακτινοβολίας, και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για καταστάσεις όπου απαιτείται μια ενιαία διεπαφή κεραίας.
Διαφορετικές μέθοδοι τροφοδοσίας θα επηρεάσουν την αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης, τα χαρακτηριστικά συχνότητας, την απόδοση ακτινοβολίας και τη φυσική διάταξη της κεραίας.
Πώς να επιλέξετε το σημείο ομοαξονικής τροφοδοσίας της κεραίας microstrip
Όταν σχεδιάζετε μια κεραία microstrip, η επιλογή της θέσης του σημείου ομοαξονικής τροφοδοσίας είναι κρίσιμη για τη διασφάλιση της απόδοσης της κεραίας.Ακολουθούν ορισμένες προτεινόμενες μέθοδοι για την επιλογή ομοαξονικών σημείων τροφοδοσίας για κεραίες microstrip:
1. Συμμετρία: Προσπαθήστε να επιλέξετε το σημείο ομοαξονικής τροφοδοσίας στο κέντρο της κεραίας microstrip για να διατηρήσετε τη συμμετρία της κεραίας.Αυτό βοηθά στη βελτίωση της απόδοσης ακτινοβολίας και της αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης της κεραίας.
2. Όπου το ηλεκτρικό πεδίο είναι το μεγαλύτερο: Το σημείο ομοαξονικής τροφοδοσίας επιλέγεται καλύτερα στη θέση όπου το ηλεκτρικό πεδίο της κεραίας microstrip είναι το μεγαλύτερο, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει την απόδοση της τροφοδοσίας και να μειώσει τις απώλειες.
3. Όπου το ρεύμα είναι μέγιστο: Το σημείο ομοαξονικής τροφοδοσίας μπορεί να επιλεγεί κοντά στη θέση όπου το ρεύμα της κεραίας microstrip είναι μέγιστο για να ληφθεί υψηλότερη ισχύς ακτινοβολίας και απόδοση.
4. Σημείο μηδενικού ηλεκτρικού πεδίου σε μονή λειτουργία: Στη σχεδίαση κεραίας microstrip, εάν θέλετε να επιτύχετε ακτινοβολία απλής λειτουργίας, το σημείο ομοαξονικής τροφοδοσίας επιλέγεται συνήθως στο σημείο μηδενικού ηλεκτρικού πεδίου σε μονή λειτουργία για να επιτευχθεί καλύτερη αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης και ακτινοβολίας.χαρακτηριστικό γνώρισμα.
5. Ανάλυση συχνότητας και κυματομορφής: Χρησιμοποιήστε εργαλεία προσομοίωσης για να εκτελέσετε σάρωση συχνότητας και ανάλυση κατανομής ηλεκτρικού πεδίου/ρεύματος για να προσδιορίσετε τη βέλτιστη θέση ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας.
6. Εξετάστε την κατεύθυνση της δέσμης: Εάν απαιτούνται χαρακτηριστικά ακτινοβολίας με συγκεκριμένη κατευθυντικότητα, η θέση του ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας μπορεί να επιλεγεί σύμφωνα με την κατεύθυνση της δέσμης για να επιτευχθεί η επιθυμητή απόδοση ακτινοβολίας κεραίας.
Στην πραγματική διαδικασία σχεδιασμού, είναι συνήθως απαραίτητος ο συνδυασμός των παραπάνω μεθόδων και ο προσδιορισμός της βέλτιστης θέσης ομοαξονικού σημείου τροφοδοσίας μέσω ανάλυσης προσομοίωσης και πραγματικών αποτελεσμάτων μέτρησης για να επιτευχθούν οι απαιτήσεις σχεδιασμού και οι δείκτες απόδοσης της κεραίας microstrip.Ταυτόχρονα, διαφορετικοί τύποι κεραιών microstrip (όπως κεραίες patch, ελικοειδείς κεραίες, κ.λπ.) μπορεί να έχουν ορισμένες συγκεκριμένες εκτιμήσεις κατά την επιλογή της θέσης του σημείου ομοαξονικής τροφοδοσίας, οι οποίες απαιτούν ειδική ανάλυση και βελτιστοποίηση με βάση τον συγκεκριμένο τύπο κεραίας και σενάριο εφαρμογής..
Η διαφορά μεταξύ κεραίας microstrip και κεραίας patch
Η κεραία Microstrip και η patch κεραία είναι δύο κοινές μικρές κεραίες.Έχουν κάποιες διαφορές και χαρακτηριστικά:
1. Δομή και διάταξη:
- Μια κεραία microstrip συνήθως αποτελείται από ένα έμπλαστρο microstrip και μια πλάκα γείωσης.Το επίθεμα microstrip χρησιμεύει ως στοιχείο ακτινοβολίας και συνδέεται με την πλάκα γείωσης μέσω μιας γραμμής microstrip.
- Οι κεραίες patch είναι γενικά επιθέματα αγωγών που είναι χαραγμένα απευθείας σε ένα διηλεκτρικό υπόστρωμα και δεν απαιτούν γραμμές μικροταινιών όπως οι κεραίες μικροταινιών.
2. Μέγεθος και σχήμα:
- Οι κεραίες Microstrip είναι σχετικά μικρές σε μέγεθος, χρησιμοποιούνται συχνά σε ζώνες συχνοτήτων μικροκυμάτων και έχουν πιο ευέλικτο σχεδιασμό.
- Οι κεραίες Patch μπορούν επίσης να σχεδιαστούν για μικρογραφία και σε ορισμένες συγκεκριμένες περιπτώσεις, οι διαστάσεις τους μπορεί να είναι μικρότερες.
3. Εύρος συχνοτήτων:
- Το εύρος συχνοτήτων των κεραιών microstrip μπορεί να κυμαίνεται από εκατοντάδες megahertz έως αρκετά gigahertz, με ορισμένα χαρακτηριστικά ευρυζωνικότητας.
- Οι κεραίες patch έχουν συνήθως καλύτερη απόδοση σε συγκεκριμένες ζώνες συχνοτήτων και γενικά χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες εφαρμογές συχνοτήτων.
4. Διαδικασία παραγωγής:
- Οι κεραίες Microstrip κατασκευάζονται συνήθως με τεχνολογία τυπωμένων κυκλωμάτων, η οποία μπορεί να παραχθεί μαζικά και να έχει χαμηλό κόστος.
- Οι κεραίες patch είναι συνήθως κατασκευασμένες από υλικά με βάση το πυρίτιο ή άλλα ειδικά υλικά, έχουν ορισμένες απαιτήσεις επεξεργασίας και είναι κατάλληλες για παραγωγή μικρής παρτίδας.
5. Χαρακτηριστικά πόλωσης:
- Οι κεραίες Microstrip μπορούν να σχεδιαστούν για γραμμική ή κυκλική πόλωση, δίνοντάς τους έναν ορισμένο βαθμό ευελιξίας.
- Τα χαρακτηριστικά πόλωσης των κεραιών patch συνήθως εξαρτώνται από τη δομή και τη διάταξη της κεραίας και δεν είναι τόσο εύκαμπτα όσο οι κεραίες microstrip.
Γενικά, οι κεραίες microstrip και οι κεραίες patch διαφέρουν ως προς τη δομή, το εύρος συχνοτήτων και τη διαδικασία κατασκευής.Η επιλογή του κατάλληλου τύπου κεραίας πρέπει να βασίζεται σε συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής και σχεδιαστικές εκτιμήσεις.
Συστάσεις προϊόντων κεραίας Microstrip:
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)
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-19-2024
