به منظور انطباق با الزامات زاویه آنتن محصول جدید و به اشتراک گذاشتن قالب ورق PCB نسل قبلی، از طرح آنتن زیر می توان برای دستیابی به بهره آنتن 14dBi@77GHz و عملکرد تابش 3dB_E/H_Beamwidth=40° استفاده کرد. با استفاده از صفحه Rogers 4830، ضخامت 0.127mm، Dk=3.25، Df=0.0033.
طرح آنتن
در شکل فوق از آنتن شبکه ای میکرواستریپ استفاده شده است. آنتن آرایهای شبکهای میکرواستریپ یک شکل آنتنی است که از عناصر تشعشعی آبشاری و خطوط انتقال تشکیل شده توسط حلقههای ریز نوار N تشکیل میشود. دارای ساختار فشرده، بهره بالا، تغذیه ساده و سهولت ساخت و مزایای دیگر است. روش اصلی پلاریزاسیون، پلاریزاسیون خطی است که مشابه آنتن های میکرواستریپ معمولی است و با فناوری اچینگ قابل پردازش است. امپدانس شبکه، محل تغذیه و ساختار اتصال متقابل با هم توزیع جریان را در سراسر آرایه تعیین می کنند و ویژگی های تابش به هندسه شبکه بستگی دارد. برای تعیین فرکانس مرکزی آنتن از یک اندازه شبکه استفاده می شود.
محصولات سری آنتن آرایه ای RFMISO:
تحلیل اصولی
جریان جریان در جهت عمودی عنصر آرایه دارای دامنه و جهت معکوس برابر است و قابلیت تابش ضعیف است که تأثیر کمی بر عملکرد آنتن دارد. عرض سلول l1 را روی نیمی از طول موج تنظیم کنید و ارتفاع سلول (h) را تنظیم کنید تا به اختلاف فاز 180 درجه بین a0 و b0 برسید. برای تابش پهن، اختلاف فاز بین نقاط a1 و b1 0 درجه است.
ساختار عنصر آرایه
ساختار خوراک
آنتن های نوع شبکه معمولاً از ساختار تغذیه کواکسیال استفاده می کنند و فیدر به پشت PCB متصل است، بنابراین فیدر باید از طریق لایه ها طراحی شود. برای پردازش واقعی، خطای دقت خاصی وجود خواهد داشت که بر عملکرد تأثیر می گذارد. برای برآوردن اطلاعات فازی که در شکل بالا توضیح داده شده است، می توان از یک ساختار تغذیه دیفرانسیل مسطح، با تحریک دامنه برابر در دو پورت، اما اختلاف فاز 180 درجه استفاده کرد.
ساختار تغذیه کواکسیال[1]
اکثر آنتن های آرایه شبکه میکرواستریپ از تغذیه کواکسیال استفاده می کنند. موقعیت های تغذیه آنتن آرایه شبکه ای عمدتاً به دو نوع تقسیم می شود: تغذیه مرکزی (نقطه تغذیه 1) و تغذیه لبه (نقطه تغذیه 2 و نقطه تغذیه 3).
ساختار آرایه شبکه ای معمولی
در طول تغذیه لبه، امواج متحرکی وجود دارد که کل شبکه را بر روی آنتن آرایه شبکه ای می پوشاند، که یک آرایه آتش پایانی تک جهتی غیر تشدید کننده است. آنتن آرایه شبکه ای را می توان هم به عنوان آنتن موج سفر و هم به عنوان آنتن تشدید استفاده کرد. انتخاب فرکانس مناسب، نقطه تغذیه و اندازه شبکه به شبکه اجازه می دهد تا در حالت های مختلف کار کند: موج در حال حرکت (جابجایی فرکانس) و رزونانس (گسیل لبه). به عنوان یک آنتن موج سیار، آنتن آرایه شبکه ای شکل تغذیه لبه ای را اتخاذ می کند، با سمت کوتاه شبکه کمی بزرگتر از یک سوم طول موج هدایت شده و ضلع بلند بین دو تا سه برابر طول ضلع کوتاه است. . جریان در سمت کوتاه به طرف دیگر منتقل می شود و بین اضلاع کوتاه اختلاف فاز وجود دارد. آنتن های شبکه موج سیر (غیر رزونانس) پرتوهای کج شده ای را ساطع می کنند که از جهت عادی صفحه شبکه منحرف می شوند. جهت پرتو با فرکانس تغییر می کند و می توان از آن برای اسکن فرکانس استفاده کرد. هنگامی که از آنتن آرایه شبکه ای به عنوان آنتن تشدید استفاده می شود، دو طرف بلند و کوتاه شبکه به گونه ای طراحی می شوند که یک طول موج رسانا و نیمی از طول موج رسانای فرکانس مرکزی باشد و روش تغذیه مرکزی اتخاذ می شود. جریان لحظه ای آنتن شبکه در حالت تشدید، توزیع موج ایستاده را ارائه می دهد. تشعشع عمدتاً توسط اضلاع کوتاه ایجاد می شود و ضلع های بلند به عنوان خطوط انتقال عمل می کنند. آنتن شبکه اثر تابش بهتری را به دست می آورد، حداکثر تابش در حالت تابش سمت گسترده است و قطبش موازی با سمت کوتاه شبکه است. هنگامی که فرکانس از فرکانس مرکزی طراحی شده منحرف می شود، سمت کوتاه شبکه دیگر نصف طول موج راهنما نیست و تقسیم پرتو در الگوی تابش رخ می دهد. [2]
مدل آرایه و الگوی سه بعدی آن
همانطور که در شکل بالا از ساختار آنتن نشان داده شده است، جایی که P1 و P2 180 درجه خارج از فاز هستند، ADS را می توان برای شبیه سازی شماتیک استفاده کرد (در این مقاله مدل نشده است). همانطور که در تجزیه و تحلیل اصلی نشان داده شده است، با تغذیه متفاوت پورت تغذیه، می توان توزیع جریان را روی یک عنصر شبکه مشاهده کرد. جریانها در موقعیت طولی در جهت مخالف (لغو) و جریانها در موقعیت عرضی با دامنه مساوی و در فاز (ابرجا) هستند.
توزیع فعلی در بازوهای مختلف1
توزیع جریان در بازوهای مختلف 2
در بالا، معرفی مختصری از آنتن شبکه ارائه میشود و یک آرایه با استفاده از ساختار تغذیه میکرواستریپ که در 77 گیگاهرتز کار میکند، طراحی میکند. در واقع، با توجه به الزامات تشخیص رادار، اعداد عمودی و افقی شبکه را می توان کاهش یا افزایش داد تا به طراحی آنتن در یک زاویه خاص دست یافت. علاوه بر این، طول خط انتقال میکرواستریپ را می توان در شبکه تغذیه دیفرانسیل برای دستیابی به اختلاف فاز مربوطه تغییر داد.
زمان ارسال: ژانویه 24-2024