Yeni ürünün anten açısı gereksinimlerine uyum sağlamak ve önceki nesil PCB levha kalıbını paylaşmak amacıyla, 14dBi@77GHz anten kazancı ve 3dB_E/H_Beamwidth=40° radyasyon performansı elde etmek için aşağıdaki anten düzeni kullanılabilir. Rogers 4830 levha kullanılmıştır, kalınlık 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Anten yerleşimi
Yukarıdaki şekilde bir mikroşerit ızgara anteni kullanılmıştır. Mikroşerit ızgara dizi anteni, N adet mikroşerit halkadan oluşan kademeli radyasyon elemanları ve iletim hatlarından oluşan bir anten formudur. Kompakt yapısı, yüksek kazancı, basit beslemesi ve kolay üretimi gibi avantajları vardır. Ana polarizasyon yöntemi, geleneksel mikroşerit antenlere benzer şekilde doğrusal polarizasyondur ve aşındırma teknolojisi ile işlenebilir. Izgaranın empedansı, besleme yeri ve ara bağlantı yapısı birlikte dizideki akım dağılımını belirler ve radyasyon özellikleri ızgaranın geometrisine bağlıdır. Antenin merkez frekansını belirlemek için tek bir ızgara boyutu kullanılır.
RFMISO dizi anten serisi ürünleri:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Prensip analizi
Dizi elemanının dikey yönünde akan akım, eşit genliğe ve ters yöne sahiptir ve radyasyon yeteneği zayıftır, bu da anten performansını az etkiler. Hücre genişliği l1'i yarım dalga boyuna ayarlayın ve a0 ile b0 arasında 180°'lik bir faz farkı elde etmek için hücre yüksekliğini (h) ayarlayın. Dik açılı radyasyon için, a1 ve b1 noktaları arasındaki faz farkı 0°'dir.
Dizi eleman yapısı
Besleme yapısı
Izgara tipi antenler genellikle koaksiyel besleme yapısı kullanır ve besleyici PCB'nin arkasına bağlanır, bu nedenle besleyicinin katmanlar arası tasarlanması gerekir. Gerçek işlemde, performansı etkileyecek belirli bir doğruluk hatası olacaktır. Yukarıdaki şekilde açıklanan faz bilgisini karşılamak için, iki portta eşit genlikli uyarım ancak 180° faz farkı olan düzlemsel diferansiyel besleme yapısı kullanılabilir.
Koaksiyel besleme yapısı[1]
Mikroşerit ızgara dizi antenlerinin çoğu koaksiyel besleme kullanır. Izgara dizi antenlerinin besleme konumları esas olarak iki tipe ayrılır: merkezden besleme (besleme noktası 1) ve kenardan besleme (besleme noktası 2 ve besleme noktası 3).
Tipik ızgara dizisi yapısı
Kenardan besleme sırasında, rezonanssız tek yönlü uçtan ateşlemeli bir dizi anten olan ızgara dizi anteninde tüm ızgarayı kapsayan hareketli dalgalar oluşur. Izgara dizi anteni hem hareketli dalga anteni hem de rezonans anteni olarak kullanılabilir. Uygun frekans, besleme noktası ve ızgara boyutunun seçilmesi, ızgaranın farklı durumlarda çalışmasına olanak tanır: hareketli dalga (frekans taraması) ve rezonans (kenar emisyonu). Hareketli dalga anteni olarak, ızgara dizi anteni, ızgaranın kısa kenarı kılavuzlu dalga boyunun üçte birinden biraz daha büyük ve uzun kenarı kısa kenarın uzunluğunun iki ila üç katı arasında olan kenardan beslemeli bir besleme biçimi benimser. Kısa kenardaki akım diğer tarafa iletilir ve kısa kenarlar arasında bir faz farkı vardır. Hareketli dalga (rezonanssız) ızgara antenleri, ızgara düzleminin normal yönünden sapan eğimli ışınlar yayar. Işın yönü frekansla değişir ve frekans taraması için kullanılabilir. Izgara dizi anteni rezonans anteni olarak kullanıldığında, ızgaranın uzun ve kısa kenarları, merkez frekansının bir iletken dalga boyu ve yarım iletken dalga boyu olacak şekilde tasarlanır ve merkezi besleme yöntemi benimsenir. Izgara anteninin rezonans durumundaki anlık akımı, duran dalga dağılımı gösterir. Radyasyon esas olarak kısa kenarlardan üretilirken, uzun kenarlar iletim hatları görevi görür. Izgara anteni daha iyi radyasyon etkisi elde eder, maksimum radyasyon geniş kenar radyasyon durumundadır ve polarizasyon ızgaranın kısa kenarına paraleldir. Frekans tasarlanan merkez frekansından saparsa, ızgaranın kısa kenarı artık kılavuz dalga boyunun yarısı olmaz ve radyasyon deseninde ışın ayrılması meydana gelir. [2]
Dizi modeli ve 3 boyutlu deseni
Yukarıdaki anten yapısı şeklinde gösterildiği gibi, P1 ve P2'nin 180° faz farkı olduğu durumlarda, şematik simülasyon için ADS kullanılabilir (bu makalede modellenmemiştir). Besleme portuna diferansiyel besleme yapılarak, prensip analizinde gösterildiği gibi, tek bir ızgara elemanı üzerindeki akım dağılımı gözlemlenebilir. Boyuna konumdaki akımlar zıt yönlerdedir (iptal), enine konumdaki akımlar ise eşit genlikte ve aynı fazdadır (süperpozisyon).
Farklı kollardaki mevcut dağılım1
Farklı kollardaki mevcut dağılım 2
Yukarıda ızgara antenine kısa bir giriş yapılmış ve 77 GHz'de çalışan mikroşerit besleme yapısı kullanan bir dizi tasarlanmıştır. Aslında, radar algılama gereksinimlerine göre, belirli bir açıda anten tasarımı elde etmek için ızgaranın dikey ve yatay sayıları azaltılabilir veya artırılabilir. Ayrıca, karşılık gelen faz farkını elde etmek için diferansiyel besleme ağındaki mikroşerit iletim hattının uzunluğu değiştirilebilir.
Yayın tarihi: 24 Ocak 2024
