Jotta voidaan mukautua uuden tuotteen antennikulmavaatimuksiin ja jakaa edellisen sukupolven piirilevymuotti, seuraavaa antenniasettelua voidaan käyttää saavuttamaan antennin vahvistus 14dBi@77GHz ja säteilyteho 3dB_E/H_Beamwidth=40°.Rogers 4830 -levyllä, paksuus 0,127 mm, Dk = 3,25, Df = 0,0033.
Antenni asettelu
Yllä olevassa kuvassa on käytetty mikroliuskaverkkoantennia.Mikroliuskaruudukkoantenni on antennimuoto, joka on muodostettu peräkkäin säteilevien elementtien ja N mikroliuskarenkaan muodostamien siirtolinjojen avulla.Siinä on kompakti rakenne, korkea vahvistus, yksinkertainen ruokinta ja helppo valmistus ja muita etuja.Pääpolarisaatiomenetelmä on lineaarinen polarisaatio, joka on samanlainen kuin tavanomaiset mikroliuska-antennit ja jota voidaan käsitellä etsaustekniikalla.Hilan impedanssi, syöttöpaikka ja kytkentärakenne yhdessä määrittävät virran jakautumisen taulukossa, ja säteilyominaisuudet riippuvat verkon geometriasta.Antennin keskitaajuuden määrittämiseen käytetään yhtä ruudukon kokoa.
RFMISO-antennisarjan tuotteet:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Periaateanalyysi
Ryhmäelementin pystysuunnassa kulkevalla virralla on sama amplitudi ja vastasuuntainen suunta ja säteilykyky on heikko, mikä ei vaikuta antennin suorituskykyyn.Aseta kennon leveys l1 puoleen aallonpituudesta ja säädä kennon korkeutta (h), jotta saavutetaan 180° vaihe-ero välillä a0 ja b0.Laajakaistasäteilylle pisteiden a1 ja b1 välinen vaihe-ero on 0°.
Array elementtirakenne
Syötteen rakenne
Grid-tyyppisissä antenneissa käytetään yleensä koaksiaalista syöttörakennetta ja syöttölaite on kytketty piirilevyn takaosaan, joten syöttölaite on suunniteltava kerrosten läpi.Varsinaisessa käsittelyssä tapahtuu tietty tarkkuusvirhe, joka vaikuttaa suorituskykyyn.Yllä olevassa kuvassa kuvatun vaiheinformaation täyttämiseksi voidaan käyttää tasomaista differentiaalista syöttörakennetta, jonka amplitudiherätys molemmissa porteissa on sama, mutta vaihe-ero 180°.
Koaksiaalinen syöttörakenne[1]
Useimmat mikroliuskaruudukon antennit käyttävät koaksiaalista syöttöä.Verkkoryhmän antennin syöttöpaikat jaetaan pääasiassa kahteen tyyppiin: keskisyöttö (syöttöpiste 1) ja reunasyöttö (syöttöpiste 2 ja syöttöpiste 3).
Tyypillinen ruudukkorakenne
Reunasyötön aikana ruudukkoantennin, joka on ei-resonoiva yksisuuntainen päätytuliryhmä, koko ruudukon yli ulottuvia kulkevia aaltoja.Grid array -antennia voidaan käyttää sekä liikkuvana aaltoantennina että resonanssiantennina.Sopivan taajuuden, syöttöpisteen ja ruudukon koon valitseminen mahdollistaa verkon toiminnan eri tiloissa: liikkuvassa aallossa (taajuuden pyyhkäisy) ja resonanssissa (reunaemissio).Liikkuvana aaltoantennina ruudukon ryhmäantenni käyttää reunasyötettyä syöttömuotoa, jossa verkon lyhyt puoli on hieman suurempi kuin kolmasosa ohjatusta aallonpituudesta ja pitkä sivu 2-3 kertaa lyhyen sivun pituus. .Lyhyen puolen virta välittyy toiselle puolelle, ja lyhyiden puolien välillä on vaihe-ero.Liikkuvan aallon (ei-resonanssin) verkkoantennit säteilevät kallistettuja säteitä, jotka poikkeavat ruudukon tason normaalista suunnasta.Säteen suunta muuttuu taajuuden mukaan ja sitä voidaan käyttää taajuuden pyyhkäisyyn.Kun verkkoryhmäantennia käytetään resonanssiantennina, verkon pitkät ja lyhyet sivut suunnitellaan yhdeksi johtavaksi aallonpituudeksi ja puoliksi johtavaksi aallonpituudeksi keskustaajuudesta, ja otetaan käyttöön keskussyöttömenetelmä.Resonanssitilassa oleva verkkoantennin hetkellinen virta esittää seisovan aallon jakauman.Säteilyä tuottavat pääasiassa lyhyet sivut, ja pitkät sivut toimivat siirtolinjoina.Hila-antenni saa paremman säteilyvaikutuksen, suurin säteily on leveän puolen säteilytilassa ja polarisaatio on yhdensuuntainen verkon lyhyen puolen kanssa.Kun taajuus poikkeaa suunnitellusta keskitaajuudesta, hilan lyhyt puoli ei ole enää puolet ohjausaallonpituudesta ja säteilykuviossa tapahtuu säteen halkeamista.[2]
Taulukkomalli ja sen 3D-kuvio
Kuten yllä olevasta antennirakenteen kuvasta näkyy, jossa P1 ja P2 ovat 180° vaiheen ulkopuolella, ADS:ää voidaan käyttää kaavamaiseen simulointiin (ei mallinnettu tässä artikkelissa).Syöttöporttia differentiaalisesti syöttämällä voidaan havaita virran jakautuminen yksittäiselle verkkoelementille, kuten periaateanalyysissä näkyy.Pitkittäisasennossa olevat virrat ovat vastakkaisiin suuntiin (superpositio) ja poikittaisasennossa olevat virrat ovat saman amplitudisia ja vaiheittaisia (superpositio).
Nykyinen jakautuminen eri käsivarsille1
Nykyinen jakautuminen eri käsivarsille 2
Yllä oleva antaa lyhyen johdannon verkkoantenniin ja suunnittelee ryhmän käyttämällä mikroliuskasyöttörakennetta, joka toimii 77 GHz:llä.Itse asiassa tutkan havaitsemisvaatimusten mukaisesti ruudukon pysty- ja vaakalukuja voidaan pienentää tai lisätä antennin suunnittelun saavuttamiseksi tietyssä kulmassa.Lisäksi mikroliuskasiirtolinjan pituutta voidaan muuttaa differentiaalisyöttöverkossa vastaavan vaihe-eron saavuttamiseksi.
Postitusaika: 24.1.2024
