Az új termék antennaszög-követelményeihez való alkalmazkodás és az előző generációs NYÁK-lemez öntőforma megosztása érdekében a következő antennaelrendezéssel 14dBi@77GHz-es antennaerősítést és 3dB_E/H_Beamwidth=40°-os sugárzási teljesítményt lehet elérni.Rogers 4830 lemez felhasználásával, vastagság 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Antenna elrendezés
A fenti ábrán mikrocsíkos rácsantennát használunk.A mikroszalag rács antenna egy antennaforma, amelyet sugárzó elemek és N mikroszalag gyűrű alkotott átviteli vonalak lépcsőzetes alakítása képez.Kompakt szerkezete, nagy nyeresége, egyszerű adagolása, könnyű gyártása és egyéb előnyei vannak.A fő polarizációs módszer a lineáris polarizáció, amely hasonló a hagyományos mikroszalagos antennákhoz, és maratási technológiával is feldolgozható.A rács impedanciája, betáplálási helye és összekapcsolási szerkezete együttesen határozza meg az árameloszlást a tömbön keresztül, a sugárzási jellemzők pedig a rács geometriájától függenek.Egyetlen rácsméretet használnak az antenna középfrekvenciájának meghatározására.
RFMISO tömbantenna sorozat termékei:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Elvi elemzés
A tömbelem függőleges irányában folyó áram egyenlő amplitúdójú és fordított irányú, a sugárzási képesség pedig gyenge, ami csekély hatással van az antenna teljesítményére.Állítsa az l1 cellaszélességet fél hullámhosszra, és állítsa be a cella magasságát (h), hogy 180°-os fáziskülönbséget érjen el a0 és b0 között.Széles irányú sugárzás esetén az a1 és b1 pontok közötti fáziskülönbség 0°.
Tömb elem szerkezete
Takarmányszerkezet
A rács típusú antennák általában koaxiális betáplálási szerkezetet használnak, és az adagoló a PCB hátuljához csatlakozik, ezért az adagolót rétegeken keresztül kell megtervezni.A tényleges feldolgozáshoz bizonyos pontossági hiba lép fel, ami befolyásolja a teljesítményt.A fenti ábrán leírt fázisinformációk teljesítése érdekében síkbeli differenciális betáplálási struktúra alkalmazható, amely a két porton azonos amplitúdójú gerjesztéssel, de 180°-os fáziskülönbséggel rendelkezik.
Koaxiális betáplálási szerkezet[1]
A legtöbb mikrocsíkos rácsantenna koaxiális táplálást használ.A rácstömb antenna betáplálási pozíciói alapvetően két típusra oszthatók: középtáplálásra (1. betáplálási pont) és éltáplálásra (2. betáplálási pont és 3. betáplálási pont).
Tipikus rácstömb szerkezet
Az éltáplálás során a teljes rácsot átívelő haladó hullámok vannak a rácstömb antennáján, amely egy nem rezonáns egyirányú tűzvégi tömb.A rácstömb antenna utazóhullám-antennaként és rezonáns antennaként is használható.A megfelelő frekvencia, betáplálási pont és rácsméret kiválasztása lehetővé teszi, hogy a rács különböző állapotokban működjön: haladó hullám (frekvenciasöprés) és rezonancia (élemisszió).Utazóhullámú antennaként a rácstömb antenna éles betáplálási formát vesz fel, ahol a rács rövid oldala valamivel nagyobb, mint az irányított hullámhossz egyharmada, a hosszú oldal pedig a rövid oldal hosszának két-háromszorosa között van. .A rövid oldalon lévő áram a másik oldalra kerül, és a rövid oldalak között fáziskülönbség van.Az utazóhullámú (nem rezonáns) rácsantennák ferde nyalábokat sugároznak, amelyek eltérnek a rácssík normál irányától.A sugár iránya a frekvenciával változik, és frekvencia letapogatásra használható.Ha a rácstömb antennáját rezonáns antennaként használják, a rács hosszú és rövid oldalát úgy kell megtervezni, hogy a központi frekvencia egy vezető hullámhossza és egy fele vezető hullámhosszú legyen, és a központi betáplálási módszert alkalmazzák.A rácsantenna pillanatnyi árama rezonáns állapotban állóhullám-eloszlást mutat.A sugárzást főként a rövid oldalak generálják, a hosszú oldalak távvezetékként működnek.A rácsantenna jobb sugárzási hatást ér el, a maximális sugárzás a széles oldali sugárzási állapotban van, a polarizáció pedig párhuzamos a rács rövid oldalával.Ha a frekvencia eltér a tervezett középfrekvenciától, a rács rövid oldala már nem éri el a vezetőhullámhossz felét, és a sugárzási mintában sugárhasadás következik be.[2]
Tömbmodell és 3D-s mintája
Amint az az antennaszerkezet fenti ábráján látható, ahol a P1 és P2 180°-os fázison kívül van, az ADS használható sematikus szimulációhoz (ebben a cikkben nem modellezzük).A betápláló nyílás differenciált betáplálásával egyetlen rácselemen megfigyelhető az árameloszlás, amint azt az elvi elemzés mutatja.A hosszanti helyzetben lévő áramok ellentétes irányúak (kioltás), a keresztirányú áramok pedig azonos amplitúdójúak és fázisúak (szuperpozíció).
Jelenlegi eloszlás a különböző karokon1
Jelenlegi eloszlás a különböző karokon 2
A fentiek röviden bemutatják a rácsantennát, és egy 77 GHz-en működő mikroszalagos betáplálási struktúrát használó tömböt terveznek.Valójában a radarérzékelési követelményeknek megfelelően a rács függőleges és vízszintes száma csökkenthető vagy növelhető, hogy egy adott szögben antennatervet kapjunk.Ezenkívül a mikroszalagos átviteli vonal hossza módosítható a differenciális betáplálási hálózatban a megfelelő fáziskülönbség elérése érdekében.
Feladás időpontja: 2024. január 24
