Upang umangkop sa mga kinakailangan sa anggulo ng antenna ng bagong produkto at maibahagi ang nakaraang henerasyon ng PCB sheet mold, ang sumusunod na layout ng antenna ay maaaring gamitin upang makamit ang antenna gain na 14dBi@77GHz at radiation performance na 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Gamit ang Rogers 4830 plate, ang kapal ay 0.127mm, Dk=3.25, Df=0.0033.
Layout ng antena
Sa larawan sa itaas, ginagamit ang isang microstrip grid antenna. Ang microstrip grid array antenna ay isang anyong antenna na nabuo sa pamamagitan ng mga cascading radiating elements at transmission lines na nabuo sa pamamagitan ng N microstrip rings. Ito ay may compact na istraktura, mataas na gain, simpleng pagpapakain at kadalian ng paggawa at iba pang mga bentahe. Ang pangunahing paraan ng polarization ay linear polarization, na katulad ng mga conventional microstrip antenna at maaaring iproseso gamit ang etching technology. Ang impedance ng grid, feed location, at interconnection structure ay magkasamang tumutukoy sa current distribution sa buong array, at ang mga katangian ng radiation ay depende sa geometry ng grid. Isang grid size ang ginagamit upang matukoy ang center frequency ng antenna.
Mga produkto ng serye ng RFMISO array antenna:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Pagsusuri ng prinsipyo
Ang kasalukuyang dumadaloy sa patayong direksyon ng elemento ng array ay may pantay na amplitude at pabaligtad na direksyon, at mahina ang kakayahan sa radiation, na may kaunting epekto sa pagganap ng antenna. Itakda ang lapad ng cell na l1 sa kalahating wavelength at ayusin ang taas ng cell (h) upang makamit ang phase difference na 180° sa pagitan ng a0 at b0. Para sa broadside radiation, ang phase difference sa pagitan ng mga puntong a1 at b1 ay 0°.
Istruktura ng elemento ng array
Istruktura ng pagkain
Ang mga antenna na uri ng grid ay karaniwang gumagamit ng coaxial feed structure, at ang feeder ay konektado sa likod ng PCB, kaya ang feeder ay kailangang idisenyo sa pamamagitan ng mga layer. Para sa aktwal na pagproseso, magkakaroon ng isang tiyak na error sa katumpakan, na makakaapekto sa pagganap. Upang matugunan ang impormasyon ng phase na inilarawan sa figure sa itaas, maaaring gamitin ang isang planar differential feed structure, na may pantay na amplitude excitation sa dalawang port, ngunit isang phase difference na 180°.
Istrukturang coaxial feed[1]
Karamihan sa mga microstrip grid array antenna ay gumagamit ng coaxial feeding. Ang mga posisyon ng pagpapakain ng grid array antenna ay pangunahing nahahati sa dalawang uri: center feeding (feeding point 1) at edge feeding (feeding point 2 at feeding point 3).
Karaniwang istruktura ng grid array
Habang nasa edge feeding, may mga travelling wave na sumasaklaw sa buong grid sa grid array antenna, na isang non-resonant single-direction end-fire array. Ang grid array antenna ay maaaring gamitin bilang travelling wave antenna at resonant antenna. Ang pagpili ng naaangkop na frequency, feed point, at laki ng grid ay nagbibigay-daan sa grid na gumana sa iba't ibang estado: travelling wave (frequency sweep) at resonance (edge emission). Bilang travelling wave antenna, ang grid array antenna ay gumagamit ng edge-fed feed form, kung saan ang maikling bahagi ng grid ay bahagyang mas malaki kaysa sa isang-katlo ng guided wavelength at ang mahabang bahagi ay nasa pagitan ng dalawa at tatlong beses ang haba ng maikling bahagi. Ang current sa maikling bahagi ay ipinapadala sa kabilang bahagi, at mayroong phase difference sa pagitan ng mga maikling bahagi. Ang travelling wave (non-resonant) grid antenna ay naglalabas ng mga tilted beam na lumilihis mula sa normal na direksyon ng grid plane. Ang direksyon ng beam ay nagbabago kasabay ng frequency at maaaring gamitin para sa frequency scanning. Kapag ang grid array antenna ay ginagamit bilang resonant antenna, ang mahaba at maiikling gilid ng grid ay idinisenyo upang maging isang conductive wavelength at kalahati ng conductive wavelength ng central frequency, at ginagamit ang central feeding method. Ang instantaneous current ng grid antenna sa resonant state ay nagpapakita ng standing wave distribution. Ang radiation ay pangunahing nalilikha ng maiikling gilid, kung saan ang mahahabang gilid ay gumaganap bilang mga transmission lines. Ang grid antenna ay nakakakuha ng mas mahusay na radiation effect, ang maximum radiation ay nasa wide-side radiation state, at ang polarization ay parallel sa maikling gilid ng grid. Kapag ang frequency ay lumihis mula sa dinisenyong center frequency, ang maikling gilid ng grid ay hindi na kalahati ng guide wavelength, at ang beam splitting ay nangyayari sa radiation pattern. [2]
Modelo ng array at ang 3D pattern nito
Gaya ng ipinapakita sa pigura sa itaas ng istruktura ng antenna, kung saan ang P1 at P2 ay 180° na wala sa phase, maaaring gamitin ang ADS para sa eskematiko na simulasyon (hindi minodelo sa artikulong ito). Sa pamamagitan ng magkakaibang pagpapakain sa feed port, maaaring maobserbahan ang distribusyon ng kuryente sa isang elemento ng grid, gaya ng ipinapakita sa principle analysis. Ang mga kuryente sa longitudinal na posisyon ay nasa magkasalungat na direksyon (cancellation), at ang mga kuryente sa transverse na posisyon ay may pantay na amplitude at nasa phase (superposition).
Kasalukuyang distribusyon sa iba't ibang braso1
Kasalukuyang distribusyon sa iba't ibang braso 2
Ang nasa itaas ay nagbibigay ng maikling panimula sa grid antenna, at nagdidisenyo ng isang array gamit ang isang microstrip feed structure na tumatakbo sa 77GHz. Sa katunayan, ayon sa mga kinakailangan sa radar detection, ang patayo at pahalang na bilang ng grid ay maaaring bawasan o dagdagan upang makamit ang isang disenyo ng antenna sa isang partikular na anggulo. Bilang karagdagan, ang haba ng microstrip transmission line ay maaaring baguhin sa differential feed network upang makamit ang kaukulang phase difference.
Oras ng pag-post: Enero 24, 2024
