Για να προσαρμοστείτε στις απαιτήσεις γωνίας κεραίας του νέου προϊόντος και να μοιραστείτε το καλούπι φύλλου PCB προηγούμενης γενιάς, η ακόλουθη διάταξη κεραίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη κέρδους κεραίας 14dBi@77GHz και απόδοση ακτινοβολίας 3dB_E/H_Beamwidth=40°.Χρησιμοποιώντας πλάκα Rogers 4830, πάχους 0,127mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Διάταξη κεραίας
Στο παραπάνω σχήμα, χρησιμοποιείται μια κεραία πλέγματος microstrip.Η κεραία συστοιχίας πλέγματος μικροταινιών είναι μια μορφή κεραίας που σχηματίζεται από διαδοχικά ακτινοβολούμενα στοιχεία και γραμμές μετάδοσης που σχηματίζονται από δακτυλίους μικρολωρίδων Ν.Έχει συμπαγή δομή, υψηλό κέρδος, απλή τροφοδοσία και ευκολία κατασκευής και άλλα πλεονεκτήματα.Η κύρια μέθοδος πόλωσης είναι η γραμμική πόλωση, η οποία είναι παρόμοια με τις συμβατικές κεραίες μικροταινιών και μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με τεχνολογία χάραξης.Η σύνθετη αντίσταση του δικτύου, η θέση τροφοδοσίας και η δομή διασύνδεσης καθορίζουν μαζί την κατανομή ρεύματος σε όλη τη συστοιχία και τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας εξαρτώνται από τη γεωμετρία του δικτύου.Ένα ενιαίο μέγεθος πλέγματος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της κεντρικής συχνότητας της κεραίας.
Προϊόντα σειράς κεραιών RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-ΡΑ10145-30
Ανάλυση αρχών
Το ρεύμα που ρέει στην κατακόρυφη διεύθυνση του στοιχείου συστοιχίας έχει ίσο πλάτος και αντίστροφη κατεύθυνση και η ικανότητα ακτινοβολίας είναι ασθενής, γεγονός που έχει μικρή επίδραση στην απόδοση της κεραίας.Ρυθμίστε το πλάτος κυψέλης l1 στο μισό μήκος κύματος και ρυθμίστε το ύψος κυψέλης (h) για να επιτύχετε διαφορά φάσης 180° μεταξύ a0 και b0.Για την ευρεία ακτινοβολία, η διαφορά φάσης μεταξύ των σημείων a1 και b1 είναι 0°.
Δομή στοιχείων πίνακα
Δομή τροφοδοσίας
Οι κεραίες τύπου δικτύου συνήθως χρησιμοποιούν ομοαξονική δομή τροφοδοσίας και ο τροφοδότης συνδέεται στο πίσω μέρος του PCB, επομένως ο τροφοδότης πρέπει να σχεδιαστεί μέσω στρώσεων.Για την πραγματική επεξεργασία, θα υπάρχει ένα συγκεκριμένο σφάλμα ακρίβειας, το οποίο θα επηρεάσει την απόδοση.Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι πληροφορίες φάσης που περιγράφονται στο παραπάνω σχήμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια επίπεδη δομή διαφορικής τροφοδοσίας, με διέγερση ίσου πλάτους στις δύο θύρες, αλλά διαφορά φάσης 180°.
Ομοαξονική δομή τροφοδοσίας[1]
Οι περισσότερες κεραίες συστοιχίας πλέγματος microstrip χρησιμοποιούν ομοαξονική τροφοδοσία.Οι θέσεις τροφοδοσίας της κεραίας συστοιχίας πλέγματος χωρίζονται κυρίως σε δύο τύπους: κεντρική τροφοδοσία (σημείο τροφοδοσίας 1) και τροφοδοσία άκρης (σημείο τροφοδοσίας 2 και σημείο τροφοδοσίας 3).
Τυπική δομή πίνακα πλέγματος
Κατά τη διάρκεια της τροφοδοσίας των άκρων, υπάρχουν κινούμενα κύματα που εκτείνονται σε ολόκληρο το πλέγμα στην κεραία συστοιχίας πλέγματος, η οποία είναι μια μη συντονισμένη συστοιχία τελικής πυρκαγιάς μονής κατεύθυνσης.Η κεραία συστοιχίας πλέγματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως κεραία ταξιδιού κυμάτων όσο και ως κεραία συντονισμού.Η επιλογή της κατάλληλης συχνότητας, σημείου τροφοδοσίας και μεγέθους πλέγματος επιτρέπει στο δίκτυο να λειτουργεί σε διαφορετικές καταστάσεις: κινούμενο κύμα (σάρωση συχνότητας) και συντονισμό (εκπομπή ακμών).Ως κεραία ταξιδιού κύματος, η κεραία συστοιχίας πλέγματος υιοθετεί μια μορφή τροφοδοσίας με τροφοδοσία άκρης, με τη μικρή πλευρά του πλέγματος ελαφρώς μεγαλύτερη από το ένα τρίτο του κατευθυνόμενου μήκους κύματος και τη μεγάλη πλευρά μεταξύ δύο και τρεις φορές το μήκος της μικρής πλευράς .Το ρεύμα στη μικρή πλευρά μεταδίδεται στην άλλη πλευρά και υπάρχει διαφορά φάσης μεταξύ των κοντών πλευρών.Οι κεραίες πλέγματος κινούμενων κυμάτων (χωρίς συντονισμό) εκπέμπουν κεκλιμένες δέσμες που αποκλίνουν από την κανονική κατεύθυνση του επιπέδου πλέγματος.Η κατεύθυνση της δέσμης αλλάζει με τη συχνότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σάρωση συχνότητας.Όταν η κεραία διάταξης πλέγματος χρησιμοποιείται ως κεραία συντονισμού, η μακριά και η μικρή πλευρά του πλέγματος σχεδιάζονται ώστε να είναι ένα αγώγιμο μήκος κύματος και το μισό αγώγιμο μήκος κύματος της κεντρικής συχνότητας, και υιοθετείται η μέθοδος κεντρικής τροφοδοσίας.Το στιγμιαίο ρεύμα της κεραίας δικτύου σε κατάσταση συντονισμού παρουσιάζει μια κατανομή στάσιμων κυμάτων.Η ακτινοβολία παράγεται κυρίως από τις κοντές πλευρές, με τις μεγάλες πλευρές να λειτουργούν ως γραμμές μετάδοσης.Η κεραία πλέγματος αποκτά καλύτερη επίδραση ακτινοβολίας, η μέγιστη ακτινοβολία βρίσκεται στην κατάσταση ακτινοβολίας ευρείας πλευράς και η πόλωση είναι παράλληλη με τη μικρή πλευρά του πλέγματος.Όταν η συχνότητα αποκλίνει από τη σχεδιασμένη κεντρική συχνότητα, η μικρή πλευρά του πλέγματος δεν είναι πλέον το μισό του μήκους κύματος οδηγού και η διάσπαση της δέσμης εμφανίζεται στο μοτίβο ακτινοβολίας.[2]
Μοντέλο πίνακα και το τρισδιάστατο μοτίβο του
Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα της δομής της κεραίας, όπου τα P1 και P2 είναι 180° εκτός φάσης, το ADS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σχηματική προσομοίωση (δεν διαμορφώνεται σε αυτό το άρθρο).Με τη διαφορική τροφοδοσία της θύρας τροφοδοσίας, μπορεί να παρατηρηθεί η κατανομή ρεύματος σε ένα μεμονωμένο στοιχείο πλέγματος, όπως φαίνεται στην βασική ανάλυση.Τα ρεύματα στη διαμήκη θέση είναι σε αντίθετες κατευθύνσεις (ακύρωση), και τα ρεύματα στην εγκάρσια θέση είναι ίσου πλάτους και σε φάση (υπέρθεση).
Τρέχουσα κατανομή σε διαφορετικούς βραχίονες1
Τρέχουσα κατανομή σε διαφορετικούς βραχίονες 2
Τα παραπάνω δίνουν μια σύντομη εισαγωγή στην κεραία δικτύου και σχεδιάζουν μια συστοιχία χρησιμοποιώντας μια δομή τροφοδοσίας microstrip που λειτουργεί στα 77 GHz.Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τις απαιτήσεις ανίχνευσης ραντάρ, οι κάθετοι και οριζόντιοι αριθμοί του πλέγματος μπορούν να μειωθούν ή να αυξηθούν για να επιτευχθεί ένας σχεδιασμός κεραίας σε μια συγκεκριμένη γωνία.Επιπλέον, το μήκος της γραμμής μεταφοράς microstrip μπορεί να τροποποιηθεί στο διαφορικό δίκτυο τροφοδοσίας για να επιτευχθεί η αντίστοιχη διαφορά φάσης.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-24-2024
