Nā ʻAno Hānai Antenna Microstrip: Nā ʻAno a me ke Koho ʻana

He aha ka hānai antenna Microstrip?

Hoʻohui kahi hānai i ke kumu RF a i ʻole ka mea loaʻa i ka ʻāpana radiation ʻoiai e hoʻololi ana i ka impedance ʻōnaehana i ka impedance hoʻokomo antenna. Ma kahi hoʻolālā kūpono, ʻo ka hānai he ʻāpana o ka antenna ma mua o kahi kikoʻī kaʻawale. Hoʻololi kona geometry i ka hoʻolaha o kēia manawa, ka alapine resonant, ka pohō hoʻihoʻi, ka bandwidth hiki ke hoʻohana ʻia a me ka radiation makemake ʻole ʻia.

Hoʻokaʻawale pinepine ʻia nā hānai antenna microstrip i nā ʻano pili pololei a me nā ʻano i hoʻopili ʻia me ka electromagnetically. Hana nā hānai laina microstrip a me nā hānai probe coaxial i ka pili uila pololei me ka patch. Hoʻoili nā hānai aperture-coupled a me proximity-coupled i ka ikehu ma o ka hoʻopili electromagnetic a hoʻohana maʻamau ma mua o hoʻokahi papa substrate.

ʻEhā mau ʻano hana hānai antenna Microstrip nui

1. Ka Hānai Laina Microstrip

Ma kahi hānai laina microstrip, ua hoʻopili pololei ʻia kahi laina hoʻoili i paʻi ʻia i ka patch. Hiki ke hana ʻia ka laina a me ka patch ma ka substrate like i hoʻokahi kaʻina hana PCB, e maʻalahi ai kēia ʻano hana, haʻahaʻa ka ʻaoʻao a kūpono no ka hana haʻahaʻa a me nā ʻāpana i paʻi ʻia he nui.

Hiki ke hoʻoponopono ʻia ke kūlike ʻana o ka impedance ma ka hoʻololi ʻana i ka laulā o ka laina hānai, me ka hoʻohana ʻana i kahi inset, e hoʻohui ana i kahi mea hoʻololi hapaha-nalu a i ʻole e hoʻomaikaʻi i ka hui ʻana ma waena o ka laina a me ka patch. ʻO ka palena nui, ʻo ia ka hoʻolaha ʻana o ka laina hānai. Hiki i kēia radiation spurious ke hoʻopilikia i ka cross-polarization a me ke ʻano radiation, ʻoiai inā mānoanoa ka substrate a lōʻihi paha ka pūnaewele hānai.

2. Ka Hānai ʻana o ka Probe Coaxial

Hele kahi hānai probe coaxial ma o ka mokulele honua a me ka substrate. Hoʻopili ʻia ke alakaʻi waho coaxial i ka mokulele honua, ʻoiai ua hoʻopili ʻia ke alakaʻi o loko i ka patch. ʻO ka hoʻoneʻe ʻana i ke kūlana probe e hāʻawi i kahi ala kūpono e koho ai i ke kū'ē hoʻokomo i makemake ʻia me ka ʻole o ka paʻi ʻana i kahi laina hānai ma ka ʻili radiating.

Hāʻawi kēia ʻano hana i ka hoʻonohonoho ʻana o ka wahi hānai maʻalahi a me ka radiation laina hānai haʻahaʻa ma ke ʻano maʻamau, akā pono ia i ka ʻeli ʻana a me kahi pilina uila hilinaʻi. Hoʻokomo kahi probe lōʻihi i ka inductance, no laila hiki ke hōʻino ka hana me nā substrates mānoanoa uila a i ʻole ma nā alapine kiʻekiʻe. No laila, pono e hoʻokomo ʻia ke ʻano hoʻohui, ka nui o ka solder a me ka hoʻomanawanui hana i ke kumu hoʻohālike hope loa.

3. Ka Hānai i Hoʻopili ʻia me ka Aperture

Hoʻokomo kahi hānai i hoʻopili ʻia me ka aperture i ka laina hoʻoili ma lalo o kahi mokulele honua a me ka ʻāpana ma luna. Hele ka ikehu ma o kahi hakahaka ma ka mokulele honua. No ka mea, hoʻokaʻawale ka mokulele honua i ka pūnaewele hānai mai ka ʻāpana radiation, hāʻawi kēia hoʻonohonoho i ka hoʻokaʻawale maikaʻi ʻana o ka hānai-i-radiator a hiki ke hōʻemi i ka radiation hānai i makemake ʻole ʻia.

ʻO nā ana o ke kau, ke kūlana o ke kau, ka stub laina hānai, ka mānoanoa o ka substrate a me nā dielectric constants e pili ana i ka hoʻopili ʻana a me ke kūlike. Hiki i ka hoʻopili ʻana o ka Aperture ke kākoʻo i ka bandwidth ākea ma mua o nā hānai pololei he nui, akā koi ia i kahi ʻano multilayer a me ka hoʻonohonoho pololei ma waena o ka laina, ke kau a me ka patch.

4. Ka Hānai Hoʻopili ʻia me ka Kokoke

Ma kahi hānai pili kokoke, i kapa ʻia hoʻi he hānai pili electromagnetically, ua kau ʻia ka laina microstrip ma lalo o ka patch a hoʻokaʻawale ʻia mai ia mea e kahi papa dielectric. Hoʻopili ka laina i kahi ʻāpana o ka patch, a hoʻoili ʻia ka ikehu ma o ke kahua electromagnetic. ʻAʻohe pilina uila pololei a ʻaʻohe slot ma ka mokulele honua.

ʻO ka lōʻihi o ka overlap, ke kūlana laina, nā waiwai substrate a me ka mānoanoa o ka papa e kāohi i ka hoʻopili ʻana. Hiki i kēia ʻano hana ke hāʻawi i ka bandwidth impedance ākea a me ka radiation spurious haʻahaʻa, akā ʻoi aku ka mānoanoa o ka hale ʻelua-papa a ʻoi aku ka maʻalahi i ka hoʻohālikelike a me nā hoʻomanawanui hoʻopaʻa.

Hoʻohālikelike ʻana o nā ʻano hānai antenna Microstrip

ʻAno hānai	Ka hiki ke loaʻa ka bandwidth maʻamau	Hana ʻana	Ka hoʻolaha hānai / hoʻokaʻawale ʻana	ʻOi aku ka kūpono i
Ka laina microstrip	Haiki a waena	PCB maʻalahi, papa hoʻokahi	ʻOi aku ka nui o ka radiation feed-line	Nā hoʻolālā a me nā ʻāpana paʻi haʻahaʻa, haʻahaʻa ke kumukūʻai
ʻŌmole coaxial	Haiki a waena	ʻEli a me ka pilina kū pololei	Haʻahaʻa ka radiation laina hānai	Hoʻonohonoho kiko hānai hoʻokahi-elemene maʻalahi
Hoʻopili ʻia ka puka	Waena a ākea	Papahele nui me ke kūlike ʻana o ke kau	Hoʻokaʻawale hānai maikaʻi	Nā hoʻolālā e koi ana i ka hoʻokaʻawale a me ka bandwidth ākea
Hoʻopili ʻia me ka kokoke	Laulā	Papahele he nui me ke kaulike ʻana o luna	Haʻahaʻa ka radiation hoʻopunipuni	Nā hoʻolālā broadband kahi e ʻae ʻia ai ka mānoanoa i hoʻohui ʻia

He mau ʻano hoʻolālā pili kēia, ʻaʻole nā ​​​​hōʻoia hana paʻa. Hiki i ke ʻano o ka patch, ka nalowale o ka substrate, ka dielectric constant, ka mānoanoa, ka alapine (frequency), ka lōʻihi o ka feed-network a me ka hoʻomanawanui hana ke hoʻololi i ka hopena.

Pehea e koho ai i ke ʻano hānai kūpono

• Ka laulā i koi ʻia:Ua lawa pinepine nā hānai pololei no nā ʻōnaehana narrowband. Hiki ke makemake ʻia ka Aperture a i ʻole ka proximity coupling ke koi nui ʻia ka bandwidth impedance ākea.
• Helu o ka ʻikepili a me ka papa:Mālama ka hānai laina microstrip i ka ʻano lahilahi a maʻalahi hoʻi e hana. Pono nā hānai i hoʻopili ʻia i nā papa hou a me ke kaulike.
• Ka maʻemaʻe o ka pāhawewe:Inā he mea koʻikoʻi ka hoʻolaha ʻana o ka pūnaewele hānai a i ʻole ka hoʻokaʻawale ʻana mai mua a hope, hiki i kahi ʻano i hoʻopili ʻia me ka puka ke hoʻokaʻawale i ka hānai mai ka ʻāpana.
• Hoʻohuihui ʻana o ka pūʻulu:He kūpono nā pūnaewele microstrip i paʻi ʻia no nā arrays, akā piʻi ka pohō laina a me ka radiation parasitic i ka wā e lōʻihi ai ka pūnaewele. Pono e loiloi pū ʻia ka hoʻonohonoho hānai ʻoihana a me ka hoʻomanawanui amplitude/phase.
• Alapine (frequency) a me ke ahonui:Ma nā alapine (frequency) nalu millimeter, lilo nā hoʻololi hoʻohui, ka hoʻomanawanui etching, ka mānoanoa o ka substrate a me nā hewa hoʻopaʻa inoa i mea koʻikoʻi i ka uila.
• Nā palena mana a me ka wela:Pono e nānā ʻia ka pohō o ke alakaʻi, ka hoʻomehana dielectric, ka nui o ke au o ka mea hoʻohui a me ka nui o ke kahua kūloko no ka pae mana i manaʻo ʻia.
• Kumukūʻai a me ka hana hou ʻana:ʻO ka hoʻolālā me ka bandwidth simulated maikaʻi loa ʻaʻole paha ia ke koho hana maikaʻi loa inā koi ia i ka hoʻopaʻa paʻakikī a i ʻole ke kaulike multilayer paʻa.

Pehea e koho ai i kahi wahi hānai probe coaxial

ʻO ke kūlana probe kūpono kahi e hōʻike ai i ka impedance input target ʻoiai e hoʻonāukiuki ana i ke ʻano i manaʻo ʻia me ka cross-polarization i ʻae ʻia. ʻAʻole pono e koho ʻia ia ma ke kikowaena patch, ke kiko uila kiʻekiʻe loa a i ʻole ke kiko o ke au kiʻekiʻe loa.

No kahi ʻāpana huinahā kuʻuna e hana ana i kona ʻano kumu, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke kū'ē ʻana o ka hoʻokomo ma kahi kokoke i kahi lihi radiating a emi iho i ka neʻe ʻana o ka hānai i ke kikowaena ma ke ana resonant. Loaʻa pinepine kahi kiko 50-ohm ma waena o ka lihi a me ke kikowaena. Pili ke kūlana pololei i nā ana o ka patch, nā waiwai substrate, ke anawaena probe, ka mokulele honua, ka mea hoʻohui a me nā hale kokoke.

1. E hoʻomaka me nā ana o ka patch no ke alapine resonant a me ka polarization i koi ʻia.
2. E kau i ka probe ma kahi laina symmetry kūpono e kōkua i ka hoʻonāukiuki ʻana i ke ʻano i makemake ʻia a kaupalena i nā kahua cross-polarized.
3. E kahili i ka offset mai ka lihi radiating i loko o kahi kumu hoʻohālike electromagnetic nalu piha a hiki i ka hiki ʻana i ka impedance target a me ka pohō hoʻihoʻi.
4. E hoʻokomo i ka hoʻololi coaxial, ka inductance probe, ka pad solder, ka mokulele honua finite, ka enclosure a me ka radome i ka wā e lilo ai lākou i ʻāpana o ka ʻākoakoa hope loa.
5. E kūkulu i kahi kumu hoʻohālike hoʻomanawanui no ka mānoanoa o ka substrate, ka dielectric constant, ke etching a me ka hewa kūlana hānai.
6. E hōʻoia i ka antenna i hana ʻia me kahi mea kālailai pūnaewele vector i calibrated a hoʻoponopono ma hope o ka hoʻohālikelike ʻana i nā mokulele kuhikuhi ana a me ka simulation.

Nā Nānā Hoʻolālā a me ke Ana ʻana

Pono e hōʻoia ʻia ka hoʻonui ʻana i ka hānai ʻana e kūʻē i nā waiwai S-parameter he nui. ʻO ka loiloi piha e komo pū me:

• Alapine (frequency) resonant, S11, pohō hoʻihoʻi, VSWR a me ka bandwidth impedance.
• ʻO ka impedance hoʻokomo maoli a me ka hoʻokalakupua ma ke kāʻei hana.
• Ka pono holoʻokoʻa, ka loaʻa i ʻike ʻia a me ka pohō alakaʻi/dielectric.
• Nā ʻano hoʻoheheʻe co-polarized a me cross-polarized ma nā mokulele nui.
• ʻO ka lakio mua-a-hope, nā ʻaoʻao ʻaoʻao a me ka hoʻololi ʻana o ke ʻano i hoʻokumu ʻia e ka hānai a i ʻole ka mea hoʻohui.
• Ka hoʻolaha ʻana o kēia manawa a me nā hōʻike o nā ʻano nalu ʻili i manaʻo ʻole ʻia a i ʻole nā ​​ʻano kiʻekiʻe.
• Hana ma lalo o ka mahana i manaʻo ʻia, ka radome, ka hale, ke ala ʻana o ke kaula a me nā kūlana hoʻonohonoho.

Nā noi

Hoʻohana ʻia nā antennas a me nā arrays Microstrip i nā kikowaena kamaʻilio uea ʻole, nā lako ukali a me nā lako hoʻokele, nā mea ʻike radar, telemetry, nā kahua aerospace, nā ʻōnaehana hoʻāʻo a me nā huahana RF i hoʻokomo ʻia. Pono e koho ʻia ke ʻano hānai no ka koi ʻōnaehana maoli: hiki ke kūpono kahi hānai paʻi maʻalahi no kahi ʻāpana narrowband compact, ʻoiai hiki ke hoʻāpono ʻia kahi hānai i hoʻopili ʻia no ka bandwidth ākea a i ʻole ka hoʻokaʻawale ikaika.

Nā Nīnau i Nīnau Pinepine ʻia

ʻO wai ke ʻano hānai antenna microstrip ka mea maʻalahi loa?

ʻO ka hānai laina microstrip ka mea maʻalahi loa no ka mea hiki ke paʻi ʻia ka laina a me ka patch ma ka substrate like. He mea maʻalahi ke hoʻohui me kahi pūnaewele hānai planar, ʻoiai pono e kaohi ʻia ka radiation feed-line.

ʻO wai ke ʻano hānai e hāʻawi i ka bandwidth ākea loa?

ʻO ka maʻamau, hāʻawi nā hānai pili kokoke a me nā hānai pili puka i ka hiki ke loaʻa ka bandwidth nui aʻe ma mua o nā hānai pololei maʻamau. Aia nō ka bandwidth maoli i ka geometry antenna piha a me ka substrate stack.

ʻO wai ka mea hānai e hāʻawi ana i ka hoʻokaʻawale maikaʻi loa mai ka ʻāpana radiation?

Hāʻawi ka hoʻopili ʻana o Aperture i ka hoʻokaʻawale ʻana o ke ʻano hana ikaika no ka mea hoʻokaʻawale kahi mokulele honua i ka laina hānai mai ka ʻāpana. Pono nō e loiloi ʻia ka leakage slot a me ka radiation hope.

Ke hoʻololi nei ke kiko hānai i ke alapine resonant?

ʻO kāna kumu nui ka hoʻohālikelike impedance, akā hoʻopilikia pū ka probe a i ʻole ka laina i nā kahua electromagnetic. ʻO nā probes nui, nā probes lōʻihi, ka hoʻopili ikaika a i ʻole kahi hānai kokoke i kahi ʻāpana kahua koʻikoʻi hiki ke hoʻololi i ka resonance a me ka impedance input.

He aha ka ʻokoʻa ma waena o ka hānai ʻana a me ka impedance matching?

Hōʻike ka hānai ʻana pehea e hāʻawi ʻia ai ka ikehu RF i ka patch. ʻO ke kūlike ʻana o ka impedance ke kaʻina hana o ka hoʻohālikelike ʻana i ka hoʻokomo antenna me ka laina hoʻoili, maʻamau he 50 ohms. He mau loli kūlike koʻikoʻi ke kūlana hānai a me ke geometry, akā hiki ke hoʻohana ʻia nā mea hoʻololi hou, nā insets, nā stubs a i ʻole nā ​​​​pūnaewele kūlike.

Hopena

ʻO ke koho ʻana i kahi hānai antenna microstrip he hoʻoholo pae ʻōnaehana. Makemake nā hānai laina microstrip a me nā hānai probe coaxial i ka maʻalahi a me ka hoʻonohonoho pololei, ʻoiai ʻo ka aperture a me ka hoʻopili kokoke e hāʻawi i ka hoʻokaʻawale ikaika a i ʻole ka bandwidth ākea ma ke kumukūʻai o nā papa hou aʻe a me ka kaohi hana paʻa. Pono e hōʻoia mau ʻia ka hana hope loa me ka simulation nalu piha, ka loiloi hoʻomanawanui a me ke ana calibrated.

Nā Manaʻo no ka Huahana Antenna Microstrip

E ʻimi i ka RF MISOnā huahana antenna microstripma lalo, a i ʻolee hoʻokaʻaʻike aku i kā mākou hui ʻenekiniae kūkākūkā i ka laulā alapine (frequency range), ka loaʻa ʻana, ka polarization, ka interface a me nā koi hoʻohui.