För att anpassa sig till antennvinkelkraven för den nya produkten och dela den tidigare generationens PCB-arkform, kan följande antennlayout användas för att uppnå antennförstärkning på 14dBi@77GHz och strålningsprestanda på 3dB_E/H_Beamwidth=40°. Använder Rogers 4830-platta, tjocklek 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Antenn layout
I figuren ovan används en mikrostrip-nätantenn. Mikrostrip-rutnätsarrayantennen är en antennform bildad av kaskadstrålande element och transmissionsledningar bildade av N mikrostripringar. Den har kompakt struktur, hög förstärkning, enkel matning och enkel tillverkning och andra fördelar. Den huvudsakliga polarisationsmetoden är linjär polarisering, som liknar konventionella mikrostripantenner och kan bearbetas med etsningsteknik. Nätverkets impedans, matningsläge och sammankopplingsstruktur bestämmer tillsammans strömfördelningen över matrisen, och strålningsegenskaperna beror på nätets geometri. En enda rutnätsstorlek används för att bestämma antennens mittfrekvens.
RFMISO array antenn serie produkter:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Principanalys
Strömmen som flyter i arrayelementets vertikala riktning har lika amplitud och omvänd riktning, och strålningsförmågan är svag, vilket har liten inverkan på antennens prestanda. Ställ in cellbredden l1 till halv våglängd och justera cellhöjden (h) för att uppnå en fasskillnad på 180° mellan a0 och b0. För bredsidesstrålning är fasskillnaden mellan punkterna a1 och b1 0°.
Arrayelementstruktur
Foderstruktur
Grid-typ antenner använder vanligtvis en koaxial matningsstruktur, och mataren är ansluten till baksidan av PCB, så mataren måste utformas genom lager. För faktisk bearbetning kommer det att finnas ett visst noggrannhetsfel, vilket påverkar prestandan. För att möta fasinformationen som beskrivs i figuren ovan kan en plan differentialmatningsstruktur användas, med lika amplitudexcitering vid de två portarna, men en fasskillnad på 180°.
Koaxial matningsstruktur[1]
De flesta mikrostrip-nätantenner använder koaxial matning. Matningspositionerna för rutnätsantennen är huvudsakligen uppdelade i två typer: centrummatning (matningspunkt 1) och kantmatning (matningspunkt 2 och matningspunkt 3).
Typisk rutnätsstruktur
Under kantmatning finns det vandringsvågor som spänner över hela nätet på rutnätsantennen, som är en icke-resonant enkelriktad ändeldningsanordning. Grid array-antennen kan användas som både en vandringsvågsantenn och en resonansantenn. Genom att välja lämplig frekvens, matningspunkt och rutnätsstorlek kan nätet fungera i olika tillstånd: vandringsvåg (frekvenssvep) och resonans (kantemission). Som en resande vågantenn antar rutnätsantennen en kantmatad matningsform, med kortsidan av rutnätet något större än en tredjedel av den guidade våglängden och långsidan mellan två och tre gånger kortsidans längd . Strömmen på kortsidan överförs till andra sidan, och det finns en fasskillnad mellan kortsidorna. Vandringsvågsantenner (icke-resonanta) strålar ut lutande strålar som avviker från rutnätets normala riktning. Strålens riktning ändras med frekvensen och kan användas för frekvensavsökning. När rutnätsantennen används som en resonansantenn är rutnätets långa och korta sidor utformade för att vara en ledande våglängd och en halv ledande våglängd av den centrala frekvensen, och den centrala matningsmetoden används. Den momentana strömmen hos nätantennen i resonant tillstånd uppvisar en stående vågfördelning. Strålning genereras huvudsakligen av kortsidorna, där långsidorna fungerar som transmissionsledningar. Gitterantennen får bättre strålningseffekt, den maximala strålningen är i bredsidesstrålningstillståndet och polarisationen är parallell med gallrets kortsida. När frekvensen avviker från den designade mittfrekvensen är kortsidan av rutnätet inte längre halva styrvåglängden, och stråldelning sker i strålningsmönstret. [2]
Arraymodell och dess 3D-mönster
Som visas i ovanstående figur av antennstrukturen, där P1 och P2 är 180° ur fas, kan ADS användas för schematisk simulering (ej modellerad i den här artikeln). Genom att differentiellt mata matarporten kan strömfördelningen på ett enskilt nätelement observeras, vilket visas i principanalysen. Strömmarna i det längsgående läget är i motsatta riktningar (upphävande), och strömmarna i det tvärgående läget är av samma amplitud och i fas (superposition).
Aktuell fördelning på olika armar1
Aktuell fördelning på olika armar 2
Ovanstående ger en kort introduktion till nätantennen och designar en array som använder en mikrostripmatningsstruktur som arbetar vid 77GHz. I själva verket, enligt kraven för radardetektering, kan de vertikala och horisontella siffrorna för nätet minskas eller ökas för att uppnå en antenndesign i en specifik vinkel. Dessutom kan längden på mikrostriptransmissionsledningen modifieras i differentialmatningsnätverket för att uppnå motsvarande fasskillnad.
Posttid: 2024-jan-24
