Lai pielāgotos jaunā produkta antenas leņķa prasībām un koplietotu iepriekšējās paaudzes PCB lokšņu veidni, var izmantot šādu antenas izkārtojumu, lai sasniegtu antenas pastiprinājumu 14dBi@77GHz un starojuma veiktspēju 3dB_E/H_Stara platums = 40°. Izmantojot Rogers 4830 plāksni, biezums 0,127 mm, Dk = 3,25, Df = 0,0033.
Antenas izkārtojums
Iepriekš redzamajā attēlā ir izmantota mikrolentu režģa antena. Mikrolentu režģa masīva antena ir antenas forma, kas veidota no kaskādes starojuma elementiem un pārraides līnijām, ko veido N mikrolentu gredzeni. Tai ir kompakta struktūra, augsts pastiprinājums, vienkārša barošana un viegla izgatavošana, kā arī citas priekšrocības. Galvenā polarizācijas metode ir lineārā polarizācija, kas ir līdzīga parastajām mikrolentu antenām un ko var apstrādāt ar kodināšanas tehnoloģiju. Režģa impedance, barošanas vieta un savienojumu struktūra kopā nosaka strāvas sadalījumu pa masīvu, un starojuma raksturlielumi ir atkarīgi no režģa ģeometrijas. Antenas centrālās frekvences noteikšanai tiek izmantots viens režģa izmērs.
RFMISO masīva antenu sērijas produkti:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Principu analīze
Strāvai, kas plūst vertikālā virzienā pa masīva elementu, ir vienāda amplitūda un pretējā virzienā, un starojuma spēja ir vāja, kas maz ietekmē antenas veiktspēju. Iestatiet šūnas platumu l1 uz pusi no viļņa garuma un noregulējiet šūnas augstumu (h), lai panāktu 180° fāzes starpību starp a0 un b0. Platjoslas starojumam fāzes starpība starp punktiem a1 un b1 ir 0°.
Masīva elementu struktūra
Barības struktūra
Režģa tipa antenas parasti izmanto koaksiālu padeves struktūru, un padeves kabelis ir savienots ar PCB aizmuguri, tāpēc padeves kabelis ir jāprojektē caur slāņiem. Faktiskajai apstrādei būs zināma precizitātes kļūda, kas ietekmēs veiktspēju. Lai atbilstu iepriekš attēlā aprakstītajai fāzes informācijai, var izmantot plaknes diferenciālo padeves struktūru ar vienādu amplitūdas ierosmi abos portos, bet fāzes starpību 180°.
Koaksiālā padeves struktūra[1]
Lielākā daļa mikrolentu režģa masīva antenu izmanto koaksiālo barošanu. Režģa masīva antenu barošanas pozīcijas galvenokārt iedala divos veidos: barošana no centra (barošanas punkts 1) un barošana no malas (barošanas punkts 2 un barošanas punkts 3).
Tipiska režģa masīva struktūra
Malu barošanas laikā režģa masīva antenā, kas ir nerezonējošs vienvirziena gala uguns masīvs, ir skrejoši viļņi, kas aptver visu režģi. Režģa masīva antenu var izmantot gan kā skrejošo viļņu antenu, gan kā rezonanses antenu. Atbilstošas frekvences, barošanas punkta un režģa izmēra izvēle ļauj režģim darboties dažādos stāvokļos: skrejošais vilnis (frekvences slaucīšana) un rezonanse (malu emisija). Kā skrejošo viļņu antena režģa masīva antena izmanto malu barošanas formu, kur režģa īsā mala ir nedaudz lielāka par vienu trešdaļu no vadāmā viļņa garuma, bet garā mala ir divas līdz trīs reizes garāka par īsās malas garumu. Strāva īsajā pusē tiek pārraidīta uz otru pusi, un starp īsajām malām ir fāžu starpība. Skrejošo viļņu (nerezonējošās) režģa antenas izstaro slīpus starus, kas atšķiras no režģa plaknes normālā virziena. Stara virziens mainās līdz ar frekvenci un to var izmantot frekvences skenēšanai. Kad režģa masīva antena tiek izmantota kā rezonanses antena, režģa garās un īsās malas ir konstruētas tā, lai tās būtu viena vadoša viļņa garumā un pusē no centrālās frekvences vadoša viļņa garumā, un tiek izmantota centrālās barošanas metode. Režģa antenas momentānā strāva rezonanses stāvoklī rada stāvviļņu sadalījumu. Starojumu galvenokārt ģenerē īsās malas, bet garās malas darbojas kā pārraides līnijas. Režģa antena iegūst labāku starojuma efektu, maksimālais starojums ir platās malas starojuma stāvoklī, un polarizācija ir paralēla režģa īsajai malai. Kad frekvence atšķiras no projektētās centrālās frekvences, režģa īsā mala vairs nav puse no vadošā viļņa garuma, un starojuma diagrammā notiek stara sadalīšanās. [2]
Masīva modelis un tā 3D raksts
Kā parādīts iepriekš redzamajā antenas struktūras attēlā, kur P1 un P2 ir 180° fāzes nobīdes leņķī, ADS var izmantot shematiskai simulācijai (šajā rakstā nav modelēta). Diferenciāli barojot barošanas portu, var novērot strāvas sadalījumu pa vienu režģa elementu, kā parādīts principiālajā analīzē. Strāvas gareniskajā pozīcijā ir pretējos virzienos (dzēšana), bet strāvas šķērsvirzienā ir vienādas amplitūdas un fāzē (superpozīcija).
Strāvas sadalījums pa dažādām atzarām1
Strāvas sadalījums pa dažādām rokām 2
Iepriekš minētais sniedz īsu ievadu režģa antenā un izstrādā masīvu, izmantojot mikrolentas padeves struktūru, kas darbojas ar frekvenci 77 GHz. Faktiski, saskaņā ar radara noteikšanas prasībām, režģa vertikālos un horizontālos skaitļus var samazināt vai palielināt, lai panāktu antenas konstrukciju noteiktā leņķī. Turklāt diferenciālās padeves tīklā var mainīt mikrolentas pārraides līnijas garumu, lai panāktu atbilstošu fāzes starpību.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 24. janvāris
