За да се адаптира към изискванията за ъгъла на антената на новия продукт и да се сподели предишното поколение печатна платка, следното оформление на антената може да се използва за постигане на усилване на антената от 14dBi@77GHz и радиационна производителност от 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Използва се пластина Rogers 4830, дебелина 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Разположение на антената
В горната фигура се използва микролентова решетъчна антена. Микролентовата решетъчна антена е форма на антена, образувана от каскадни излъчващи елементи и предавателни линии, образувани от N микролентови пръстена. Има компактна структура, високо усилване, лесно подаване и лекота на производство и други предимства. Основният метод на поляризация е линейната поляризация, която е подобна на конвенционалните микролентови антени и може да се обработва чрез технология за ецване. Импедансът на мрежата, местоположението на захранването и структурата на взаимното свързване заедно определят разпределението на тока в масива, а характеристиките на излъчване зависят от геометрията на мрежата. Единичен размер на мрежата се използва за определяне на централната честота на антената.
RFMISO антенна решетка серия продукти:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Принципен анализ
Токът, протичащ във вертикалната посока на елемента на решетката, има еднаква амплитуда и обратна посока, а способността за излъчване е слаба, което има малко влияние върху работата на антената. Задайте ширината на клетката l1 на половината от дължината на вълната и регулирайте височината на клетката (h), за да постигнете фазова разлика от 180° между a0 и b0. За широкостранно излъчване фазовата разлика между точките a1 и b1 е 0°.
Елементна структура на масив
Структура на фуража
Антените от решетъчен тип обикновено използват коаксиална захранваща структура и захранващото устройство е свързано към гърба на печатната платка, така че захранващото устройство трябва да бъде проектирано чрез слоеве. За действителната обработка ще има известна грешка в точността, която ще повлияе на производителността. За да се отговори на информацията за фазата, описана в горната фигура, може да се използва планарна диференциална захранваща структура с еднаква амплитуда на възбуждане на двата порта, но фазова разлика от 180°.
Коаксиална захранваща структура [1]
Повечето антени с микролентова решетка използват коаксиално захранване. Позициите на захранване на антенната решетка се разделят основно на два типа: централно захранване (точка на захранване 1) и захранване по ръба (точка на захранване 2 и точка на захранване 3).
Типична мрежова масивна структура
По време на захранване по ръба има пътуващи вълни, обхващащи цялата решетка на антенната решетка, която е нерезонансна еднопосочна антенна решетка. Решетъчната антена може да се използва както като антена с пътуваща вълна, така и като резонансна антена. Изборът на подходяща честота, точка на захранване и размер на решетката позволява на решетката да работи в различни състояния: пътуваща вълна (честотна лента) и резонанс (ръбово излъчване). Като антена с пътуваща вълна, антената с решетъчна решетка приема форма на подаване от ръба, като късата страна на решетката е малко по-голяма от една трета от дължината на насочената вълна, а дългата страна е между два и три пъти дължината на късата страна . Токът от късата страна се предава към другата страна и има фазова разлика между късите страни. Мрежовите антени (нерезонансни) с пътуваща вълна излъчват наклонени лъчи, които се отклоняват от нормалната посока на равнината на мрежата. Посоката на лъча се променя с честота и може да се използва за честотно сканиране. Когато антенната решетка се използва като резонансна антена, дългите и късите страни на решетката са проектирани да бъдат една проводяща дължина на вълната и половината проводяща дължина на вълната на централната честота и се приема централния метод на захранване. Моментният ток на решетъчната антена в резонансно състояние представлява разпределение на стояща вълна. Радиацията се генерира главно от късите страни, като дългите страни действат като предавателни линии. Решетъчната антена получава по-добър радиационен ефект, максималното излъчване е в състояние на излъчване на широката страна, а поляризацията е успоредна на късата страна на решетката. Когато честотата се отклони от проектираната централна честота, късата страна на решетката вече не е половината от водещата дължина на вълната и се получава разделяне на лъча в диаграмата на излъчване. [2]
Масивен модел и неговия 3D модел
Както е показано на горната фигура на структурата на антената, където P1 и P2 са извън фазата на 180°, ADS може да се използва за схематична симулация (не е моделирана в тази статия). Чрез различно захранване на захранващия порт може да се наблюдава разпределението на тока върху единичен мрежов елемент, както е показано в принципния анализ. Токовете в надлъжно положение са в противоположни посоки (анулиране), а токовете в напречно положение са с еднаква амплитуда и във фаза (суперпозиция).
Разпределение на тока по различни ръце1
Текущо разпределение на различни ръце 2
Горното дава кратко въведение в мрежовата антена и проектира решетка, използваща микролентова захранваща структура, работеща на 77GHz. Всъщност, според изискванията за радарно откриване, вертикалните и хоризонталните числа на решетката могат да бъдат намалени или увеличени, за да се постигне дизайн на антената под определен ъгъл. В допълнение, дължината на микролентовата предавателна линия може да бъде модифицирана в диференциалната захранваща мрежа, за да се постигне съответната фазова разлика.
Време на публикуване: 24 януари 2024 г
