Vier basisvoedingsmethoden voor microstripantennes

De vier basisvoedingsmethoden voor microstripantennes zijn als volgt:

 

1. (Microstrip-voeding): Dit is een van de meest gebruikte voedingsmethoden voor microstripantennes. Het RF-signaal wordt via de microstripkabel naar het uitstralende deel van de antenne verzonden, meestal via koppeling tussen de microstripkabel en de uitstralende patch. Deze methode is eenvoudig, flexibel en geschikt voor het ontwerp van veel microstripantennes.

2. (Aperture-coupled Feed): Deze methode maakt gebruik van de sleuven of gaten in de basisplaat van de microstripantenne om de microstriplijn in het stralingselement van de antenne te leiden. Deze methode zorgt voor een betere impedantieaanpassing en stralingsrendement, en kan ook de horizontale en verticale bundelbreedte van de zijlobben verkleinen.

3. (Proximity Coupled Feed): Deze methode gebruikt een oscillator of inductief element nabij de microstriplijn om het signaal naar de antenne te sturen. Dit kan zorgen voor een hogere impedantieaanpassing en een bredere frequentieband, en is geschikt voor het ontwerp van breedbandantennes.

4. (Coaxiale voeding): Deze methode maakt gebruik van coplanaire draden of coaxiale kabels om RF-signalen naar het stralende deel van de antenne te sturen. Deze methode biedt doorgaans een goede impedantieaanpassing en stralingsrendement, en is met name geschikt voor situaties waarin slechts één antenne-interface vereist is.

Verschillende voedingsmethoden hebben invloed op de impedantieaanpassing, frequentiekarakteristieken, stralingsrendement en fysieke indeling van de antenne.

Hoe het coaxiale voedingspunt van een microstripantenne te selecteren

Bij het ontwerpen van een microstripantenne is de keuze van de locatie van het coaxiale voedingspunt cruciaal om de prestaties van de antenne te garanderen. Hier zijn enkele suggesties voor het selecteren van coaxiale voedingspunten voor microstripantennes:

1. Symmetrie: Probeer het coaxiale voedingspunt in het midden van de microstripantenne te kiezen om de symmetrie van de antenne te behouden. Dit verbetert de stralingsefficiëntie en impedantieaanpassing van de antenne.

2. Waar het elektrische veld het grootst is: het coaxiale voedingspunt kan het beste worden gekozen op de positie waar het elektrische veld van de microstripantenne het grootst is. Dit kan de efficiëntie van de voeding verbeteren en verliezen verminderen.

3. Waar de stroomsterkte maximaal is: Het coaxiale voedingspunt kan worden geselecteerd in de buurt van de positie waar de stroomsterkte van de microstripantenne maximaal is om een ​​hoger stralingsvermogen en een hogere efficiëntie te verkrijgen.

4. Nul elektrisch veld punt in enkelvoudige modus: Als u bij microstripantenne-ontwerp enkelvoudige modus straling wilt bereiken, wordt het coaxiale voedingspunt doorgaans geselecteerd op het nul elektrische veld punt in enkelvoudige modus om een ​​betere impedantieaanpassing en stralingskarakteristiek te verkrijgen.

5. Frequentie- en golfvormanalyse: gebruik simulatiehulpmiddelen om frequentiesweeps en analyses van de distributie van elektrische velden/stromen uit te voeren om de optimale locatie van het coaxiale voedingspunt te bepalen.

6. Houd rekening met de straalrichting: als stralingskarakteristieken met een specifieke richtingsgevoeligheid vereist zijn, kan de locatie van het coaxiale voedingspunt worden geselecteerd op basis van de straalrichting om de gewenste stralingsprestaties van de antenne te verkrijgen.

In het daadwerkelijke ontwerpproces is het meestal nodig om bovenstaande methoden te combineren en de optimale positie van het coaxiale voedingspunt te bepalen door middel van simulatieanalyse en daadwerkelijke meetresultaten om te voldoen aan de ontwerpvereisten en prestatie-indicatoren van de microstripantenne. Tegelijkertijd kunnen verschillende typen microstripantennes (zoals patchantennes, spiraalantennes, enz.) specifieke overwegingen met zich meebrengen bij de keuze van de locatie van het coaxiale voedingspunt. Deze vereisen een specifieke analyse en optimalisatie op basis van het specifieke antennetype en toepassingsscenario.

Het verschil tussen een microstripantenne en een patchantenne

Microstripantennes en patchantennes zijn twee veelvoorkomende kleine antennes. Ze hebben enkele verschillen en kenmerken:

1. Structuur en indeling:

- Een microstripantenne bestaat meestal uit een microstrip-patch en een aardingsplaat. De microstrip-patch fungeert als een stralend element en is via een microstrip-lijn verbonden met de aardingsplaat.

- Patchantennes zijn over het algemeen geleidende patches die direct op een diëlektrisch substraat worden geëtst en waarvoor geen microstriplijnen nodig zijn zoals bij microstripantennes.

2. Grootte en vorm:

- Microstripantennes zijn relatief klein van formaat, worden vaak gebruikt in microgolffrequentiebanden en hebben een flexibeler ontwerp.

- Patchantennes kunnen ook zo worden ontworpen dat ze klein zijn. In sommige specifieke gevallen kunnen hun afmetingen kleiner zijn.

3. Frequentiebereik:

- Het frequentiebereik van microstripantennes kan variëren van honderden megahertz tot meerdere gigahertz, met bepaalde breedbandkarakteristieken.

- Patchantennes presteren doorgaans beter in specifieke frequentiebanden en worden over het algemeen gebruikt in specifieke frequentietoepassingen.

4. Productieproces:

- Microstripantennes worden meestal gemaakt met behulp van printplaattechnologie, die massaal geproduceerd kunnen worden en goedkoop zijn.

- Patchantennes zijn doorgaans gemaakt van materialen op basis van silicium of andere speciale materialen, stellen specifieke verwerkingsvereisten en zijn geschikt voor productie in kleine series.

5. Polarisatie-eigenschappen:

- Microstripantennes kunnen worden ontworpen voor lineaire of circulaire polarisatie, waardoor ze een zekere mate van flexibiliteit hebben.

- De polarisatiekarakteristieken van patchantennes zijn doorgaans afhankelijk van de structuur en de indeling van de antenne en zijn niet zo flexibel als die van microstripantennes.

Over het algemeen verschillen microstripantennes en patchantennes in structuur, frequentiebereik en productieproces. De keuze van het juiste antennetype moet gebaseerd zijn op specifieke toepassingsvereisten en ontwerpoverwegingen.

Aanbevelingen voor microstripantennes: