За да се адаптира към изискванията за ъгъл на антената на новия продукт и да се сподели формата за печатни платки от предишното поколение, може да се използва следната схема на антената, за да се постигне усилване на антената от 14dBi@77GHz и радиационна производителност от 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Използва се плоча Rogers 4830, дебелина 0.127mm, Dk=3.25, Df=0.0033.
Разположение на антената
На горната фигура е използвана микролентова мрежова антена. Микролентовата мрежова антена е антена, образувана от каскадно свързани излъчващи елементи и предавателни линии, образувани от N микролентови пръстена. Тя има компактна структура, високо усилване, лесно захранване и производство, както и други предимства. Основният метод на поляризация е линейна поляризация, която е подобна на конвенционалните микролентови антени и може да се обработва чрез технология на ецване. Импедансът на мрежата, местоположението на захранването и структурата на взаимовръзките заедно определят разпределението на тока в решетката, а характеристиките на излъчване зависят от геометрията на мрежата. Използва се един размер на мрежата за определяне на централната честота на антената.
Продукти от серията антенни решетки RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Анализ на принципите
Токът, протичащ във вертикална посока на елемента на решетката, има еднаква амплитуда и обратна посока, а радиационната способност 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 странично излъчване фазовата разлика между точки a1 и b1 е 0°.
Структура на елементите на масива
Структура на фуража
Решетъчните антени обикновено използват коаксиална захранваща структура, а захранващото устройство е свързано към задната част на печатната платка, така че захранващото устройство трябва да бъде проектирано през слоеве. При реалната обработка ще има известна грешка в точността, която ще повлияе на производителността. За да се отговори на фазовата информация, описана на горната фигура, може да се използва планарна диференциална захранваща структура с еднаква амплитуда на възбуждане на двата порта, но фазова разлика от 180°.
Коаксиална структура на захранване[1]
Повечето микролентови антени с решетка използват коаксиално захранване. Позициите на захранване на решетката са основно разделени на два вида: централно захранване (точка на захранване 1) и захранване по ръба (точка на захранване 2 и точка на захранване 3).
Типична структура на мрежовия масив
По време на захранване по ръба, има пътуващи вълни, обхващащи цялата решетка на решетъчната антена, която е нерезонансна еднопосочна решетъчна антена с краен огън. Решетъчна 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 (честотно сканиране) и резонанс (емисия по ръба). Като антена с пътуваща вълна, решетъчната антена приема форма на захранване по ръба, като късата страна на решетката е малко по-голяма от една трета от управляваната дължина на вълната, а дългата страна е между два и три пъти дължината на късата страна. Токът от късата страна се предава на другата страна и има фазова разлика между късите страни. Решетъчни антени с пътуваща вълна (нерезонансни) излъчват наклонени лъчи, които се отклоняват от нормалната посока на равнината на решетката. Посоката на лъча се променя с честотата и може да се използва за честотно сканиране. Когато решетъчната антена се използва като резонансна антена, дългата и късата страна на мрежата са проектирани да бъдат с една проводима дължина на вълната и половин проводима дължина на вълната от централната честота и се използва методът на централно захранване. Моментният ток на решетъчната антена в резонансно състояние представя разпределение на стояща вълна. Излъчването се генерира главно от късите страни, като дългите страни действат като предавателни линии. Решетъчна антена получава по-добър радиационен ефект, максималното излъчване е в състояние на излъчване от широката страна, а поляризацията е успоредна на късата страна на мрежата. Когато честотата се отклонява от проектираната централна честота, късата страна на мрежата вече не е половината от водещата дължина на вълната и в диаграмата на излъчване се получава разделяне на лъча. [2]
Модел на масив и неговият 3D модел
Както е показано на горната фигура на структурата на антената, където P1 и P2 са на 180° извън фаза, ADS може да се използва за схематична симулация (не е моделирана в тази статия). Чрез диференциално захранване на захранващия порт може да се наблюдава разпределението на тока върху единичен елемент от мрежата, 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 различните рамена1
Разпределение на тока по различните рамена 2
Горното дава кратко въведение в мрежовата антена и проектира решетка, използваща микролентова захранваща структура, работеща на 77GHz. Всъщност, в зависимост от 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. Освен това, дължината на микролентовата предавателна линия може да бъде променена в диференциалната захранваща мрежа, за да се постигне съответната фазова разлика.
Време на публикуване: 24 януари 2024 г.
