Fir sech un d'Ufuerderunge vun der Antennwénkel vum neie Produkt unzepassen an d'PCB-Blechform vun der viregter Generatioun ze deelen, kann déi folgend Antennopstellung benotzt ginn, fir en Antennegewënn vun 14dBi@77GHz an eng Stralungsleistung vun 3dB_E/H_Beamwidth=40° z'erreechen. Mat enger Rogers 4830 Plack, Déckt 0,127mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Antenne-Layout
An der uewe genannter Figur gëtt eng Mikrostrip-Gitterantenn benotzt. D'Mikrostrip-Gitter-Array-Antenn ass eng Antenneform, déi aus kaskadéierende Stralungselementer an Transmissiounsleitungen aus N Mikrostrip-Réng geformt gëtt. Si huet eng kompakt Struktur, héije Verstärkung, einfach Zufuhr an einfach Fabrikatioun, an aner Virdeeler. Déi wichtegst Polarisatiounsmethod ass linear Polarisatioun, déi ähnlech wéi konventionell Mikrostrip-Antennen ass a mat Ätztechnologie veraarbecht ka ginn. D'Impedanz vum Gitter, d'Zufuhrplaz an d'Verbindungsstruktur bestëmmen zesummen d'Stroumverdeelung iwwer den Array, an d'Stralungseigenschaften hänken vun der Geometrie vum Gitter of. Eng eenzeg Gittergréisst gëtt benotzt fir d'Mëttelfrequenz vun der Antenn ze bestëmmen.
Produkter aus der RFMISO Array-Antennenserie:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Prinzipanalyse
De Stroum, deen an der vertikaler Richtung vum Array-Element fléisst, huet déiselwecht Amplitude a Réckwärtsrichtung, an d'Stralungskapazitéit ass schwaach, wat wéineg Afloss op d'Leeschtung vun der Antenn huet. Setzt d'Zellbreet l1 op d'Halschent vun der Wellelängt a passt d'Zellhéicht (h) un, fir eng Phasendifferenz vun 180° tëscht a0 a b0 z'erreechen. Fir Breitstralung ass d'Phasendifferenz tëscht de Punkten a1 a b1 0°.
Struktur vun Array-Elementer
Struktur vun der Fudder
Gitterantennen benotzen normalerweis eng koaxial Zufuhrstruktur, an de Zufuhr ass un d'Récksäit vun der PCB ugeschloss, dofir muss de Zufuhr duerch Schichten entworf ginn. Fir déi tatsächlech Veraarbechtung gëtt et e gewësse Genauegkeetsfehler, deen d'Leeschtung beaflosst. Fir d'Phaseninformatioun ze erfëllen, déi an der uewe genannter Figur beschriwwe gëtt, kann eng planar Differenzialzufuhrstruktur benotzt ginn, mat gläicher Amplitudenerregung un den zwou Ports, awer enger Phasendifferenz vun 180°.
Koaxial Zufuhrstruktur[1]
Déi meescht Mikrostrip-Gitter-Array-Antennen benotzen eng koaxial Zufuhr. D'Zufuhrpositioune vun der Grider-Array-Antenn sinn haaptsächlech an zwou Zorten opgedeelt: zentral Zufuhr (Zufuhrpunkt 1) a Kantzufuhr (Zufuhrpunkt 2 an Zufuhrpunkt 3).
Typesch Rasterstruktur
Wärend der Kantenzufuhr ginn et Wandelwellen, déi dat ganzt Gitter op der Gitter-Array-Antenn iwwerspanen, déi en net-resonanten Eenzelrichtungs-End-Fire-Array ass. D'Gitter-Array-Antenn kann souwuel als Wandelwellen- wéi och als Resonanzantenn benotzt ginn. D'Auswiel vun der passender Frequenz, dem Zufuhrpunkt an der Gittergréisst erlaabt dem Gitter a verschiddenen Zoustänn ze funktionéieren: Wandelwell (Frequenzsweep) a Resonanz (Kantemissioun). Als Wandelwellenantenn adoptéiert d'Gitter-Array-Antenn eng Kantenzufuhrform, woubei déi kuerz Säit vum Gitter liicht méi grouss ass wéi en Drëttel vun der gefouerter Wellelängt an déi laang Säit tëscht dem zwee- an dräimol der Längt vun der kuerzer Säit. De Stroum op der kuerzer Säit gëtt op déi aner Säit iwwerdroen, an et gëtt eng Phasendifferenz tëscht de kuerze Säiten. Wandelwellen- (net-resonant) Gitterantennen strahlen gekippt Stralen aus, déi vun der normaler Richtung vun der Gitterfläch ofwäichen. D'Stralerichtung ännert sech mat der Frequenz a kann fir d'Frequenzscannen benotzt ginn. Wann d'Rasterantenn als Resonanzantenn benotzt gëtt, sinn déi laang a kuerz Säite vum Gitter sou konzipéiert, datt se eng leetend Wellelängt an eng hallef leetend Wellelängt vun der zentraler Frequenz hunn, an d'Zentralzoufuermethod gëtt ugewannt. De momentane Stroum vun der Gitterantenn am resonanten Zoustand stellt eng stänneg Welleverdeelung duer. D'Stralung gëtt haaptsächlech vun de kuerze Säiten generéiert, woubäi déi laang Säiten als Transmissiounsleitungen déngen. D'Rasterantenn kritt e bessere Stralungseffekt, déi maximal Stralung ass am breede Stralungszoustand, an d'Polarisatioun ass parallel zu der kuerzer Säit vum Gitter. Wann d'Frequenz vun der konzipéierter zentraler Frequenz ofwäicht, ass déi kuerz Säit vum Gitter net méi d'Halschent vun der Leedungswellelängt, an et geschitt eng Stralensplittung am Stralungsmuster. [2]
Array-Modell a säi 3D-Muster
Wéi an der uewe genannter Figur vun der Antennstruktur gewisen, wou P1 an P2 180° ausser Phase sinn, kann ADS fir eng schematesch Simulatioun benotzt ginn (net an dësem Artikel modelléiert). Duerch d'differenziell Erfëllung vum Erfëllungsport kann d'Stroumverdeelung op engem eenzege Gitterelement observéiert ginn, wéi an der Prinzipanalyse gewisen. D'Stréim an der Längspositioun sinn a géigeniwwerléiende Richtungen (Ofschafung), an d'Stréim an der Transversalpositioun sinn déiselwecht Amplitude an a Phase (Superpositioun).
Stroumverdeelung op verschiddenen Äerm1
Stroumverdeelung op verschiddenen Äerm 2
Déi uewe genannte Donnéeën ginn eng kuerz Aféierung an d'Rasterantenn a konzipéieren en Array mat enger Mikrostrip-Feedstruktur, déi mat 77 GHz funktionéiert. Tatsächlech kënnen, jee no den Ufuerderunge vun der Radardetektioun, déi vertikal an horizontal Zuelen vum Raster reduzéiert oder erhéicht ginn, fir en Antenndesign an engem spezifesche Wénkel z'erreechen. Zousätzlech kann d'Längt vun der Mikrostrip-Transmissiounsleitung am Differenzialfeednetz geännert ginn, fir déi entspriechend Phasendifferenz z'erreechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 24. Januar 2024
