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. Kalınlığı 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033 olan Rogers 4830 plaka kullanılmıştır.
Anten düzeni
Yukarıdaki şekilde bir mikroşerit ızgara anten kullanılmıştır. Mikroşerit ızgara dizisi anteni, ışıma yapan elemanların ve N adet mikroşerit halkadan oluşan iletim hatlarının basamaklandırılmasıyla oluşturulan bir anten formudur. Kompakt yapısı, yüksek kazancı, basit beslemesi, üretim kolaylığı ve diğer avantajları vardır. Ana polarizasyon yöntemi, geleneksel mikroşerit antenlere benzer ve aşındırma teknolojisiyle işlenebilen doğrusal polarizasyondur. Izgaranın empedansı, besleme konumu ve bağlantı yapısı birlikte dizi boyunca 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
İlke analizi
Dizi elemanının dikey yönünde akan akım eşit genliğe ve ters yöne sahiptir ve radyasyon kapasitesi zayıftır; bu durum anten performansı üzerinde çok az etkiye sahiptir. Hücre genişliği l1'i yarım dalga boyuna ayarlayın ve hücre yüksekliğini (h) a0 ile b0 arasında 180° faz farkı elde edecek şekilde ayarlayın. Geniş kenar radyasyonu için, a1 ve b1 noktaları arasındaki faz farkı 0°'dir.
Dizi eleman yapısı
Besleme yapısı
Izgara tipi antenler genellikle koaksiyel bir besleme yapısı kullanır ve besleyici PCB'nin arkasına bağlanır, bu nedenle besleyicinin katmanlar halinde tasarlanması gerekir. Gerçek işlemede, 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 bir diferansiyel besleme yapısı kullanılabilir.
Koaksiyel besleme yapısı[1]
Çoğu mikroşerit ızgara dizi anteni koaksiyel besleme kullanır. Izgara dizi anteninin besleme konumları temel olarak iki türe ayrılır: merkez besleme (1. besleme noktası) ve kenar besleme (2. ve 3. besleme noktası).
Tipik ızgara dizisi yapısı
Kenar besleme sırasında, rezonanssız tek yönlü uçtan ateşlemeli dizi olan ızgara dizisi anteninde, tüm ızgarayı kaplayan hareketli dalgalar vardır. Izgara dizisi 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 dizisi anteni, ızgaranın kısa kenarı yönlendirilmiş dalga boyunun üçte birinden biraz daha büyük ve uzun kenarı kısa kenarın uzunluğunun iki ila üç katı arasında olan kenar beslemeli bir besleme biçimini benimser. Kısa taraftaki 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 bir iletken dalga boyu ve merkez frekansın yarım iletken dalga boyu olacak şekilde tasarlanır ve merkezi besleme yöntemi benimsenir. Izgara anteninin rezonans durumundaki anlık akımı, sabit dalga dağılımı gösterir. Radyasyon esas olarak kısa kenarlar tarafından üretilir ve 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 saptığında, ızgaranın kısa kenarı artık kılavuz dalga boyunun yarısı değildir ve radyasyon deseninde ışın bölünmesi meydana gelir. [2]
Dizi modeli ve 3B deseni
Yukarıdaki anten yapısı resminde gösterildiği gibi, P1 ve P2'nin faz farkı 180° olduğundan, şematik simülasyon için ADS kullanılabilir (bu makalede modellenmemiştir). Besleme portuna farklı beslemeler uygulanarak, prensip analizinde gösterildiği gibi, tek bir şebeke elemanı üzerindeki akım dağılımı gözlemlenebilir. Boylamsal konumdaki akımlar zıt yönlerdedir (iptal), enine konumdaki akımlar ise eşit genlikte ve aynı fazdadır (süperpozisyon).
Farklı kollardaki akım dağılımı1
Farklı kollardaki akım dağılımı 2
Yukarıda, şebeke antenine kısa bir giriş yapılmış ve 77 GHz'de çalışan bir mikroşerit besleme yapısı kullanılarak bir dizi tasarımı yapılmıştır. Radar algılama gereksinimlerine göre, şebekenin dikey ve yatay uzunlukları azaltılabilir veya artırılarak belirli bir açıda bir anten tasarımı elde edilebilir. Ayrıca, diferansiyel besleme şebekesinde mikroşerit iletim hattının uzunluğu, ilgili faz farkını elde etmek için değiştirilebilir.
Gönderim zamanı: 24 Ocak 2024
