Per adaptar-se als requisits d'angle de l'antena del nou producte i compartir el motlle de làmina de PCB de la generació anterior, es pot utilitzar el següent disseny de l'antena per aconseguir un guany d'antena de 14dBi @ 77GHz i un rendiment de radiació de 3dB_E/H_Beamwidth = 40°.Utilitzant placa Rogers 4830, gruix 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Distribució de l'antena
A la figura anterior, s'utilitza una antena de graella microstrip.L'antena de matriu de quadrícula microstrip és una forma d'antena formada per elements radiants en cascada i línies de transmissió formades per N anells microstrip.Té una estructura compacta, gran guany, alimentació senzilla i facilitat de fabricació i altres avantatges.El principal mètode de polarització és la polarització lineal, que és similar a les antenes microstrip convencionals i es pot processar mitjançant la tecnologia de gravat.La impedància de la xarxa, la ubicació d'alimentació i l'estructura d'interconnexió determinen conjuntament la distribució actual a través de la matriu, i les característiques de la radiació depenen de la geometria de la xarxa.S'utilitza una mida de quadrícula única per determinar la freqüència central de l'antena.
Productes de la sèrie d'antenes de matriu RFMISO:
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Anàlisi de principis
El corrent que flueix en la direcció vertical de l'element de matriu té la mateixa amplitud i direcció inversa, i la capacitat de radiació és feble, cosa que té poc impacte en el rendiment de l'antena.Establiu l'amplada de la cel·la l1 a la meitat de la longitud d'ona i ajusteu l'alçada de la cel·la (h) per aconseguir una diferència de fase de 180 ° entre a0 i b0.Per a la radiació lateral, la diferència de fase entre els punts a1 i b1 és de 0°.
Estructura d'elements de matriu
Estructura de l'alimentació
Les antenes de tipus quadrícula solen utilitzar una estructura d'alimentació coaxial i l'alimentador està connectat a la part posterior de la PCB, de manera que l'alimentador s'ha de dissenyar a través de capes.Per al processament real, hi haurà un cert error de precisió, que afectarà el rendiment.Per tal de complir la informació de fase descrita a la figura anterior, es pot utilitzar una estructura d'alimentació diferencial plana, amb una excitació d'amplitud igual als dos ports, però una diferència de fase de 180 °.
Estructura d'alimentació coaxial[1]
La majoria de les antenes de matriu de graella microstrip utilitzen alimentació coaxial.Les posicions d'alimentació de l'antena de matriu de graella es divideixen principalment en dos tipus: alimentació central (punt d'alimentació 1) i alimentació de vora (punt d'alimentació 2 i punt d'alimentació 3).
Estructura típica de matriu de graella
Durant l'alimentació de la vora, hi ha ones que viatgen que abasten tota la graella de l'antena de la matriu de la xarxa, que és una matriu de foc final d'una sola direcció no ressonant.L'antena de matriu de graella es pot utilitzar tant com a antena d'ona viatgera com com a antena ressonant.La selecció de la freqüència, el punt d'alimentació i la mida de la xarxa adequats permet que la xarxa funcioni en diferents estats: ona viatjant (escombrat de freqüència) i ressonància (emissió de vora).Com a antena d'ona itinerant, l'antena de matriu de graella adopta una forma d'alimentació alimentada per vora, amb el costat curt de la graella lleugerament més gran que un terç de la longitud d'ona guiada i el costat llarg entre dues i tres vegades la longitud del costat curt. .El corrent del costat curt es transmet a l'altre costat i hi ha una diferència de fase entre els costats curts.Les antenes de graella d'ona viatjant (no ressonants) irradien feixos inclinats que es desvien de la direcció normal del pla de la xarxa.La direcció del feix canvia amb la freqüència i es pot utilitzar per a l'exploració de freqüència.Quan l'antena de matriu de graella s'utilitza com a antena ressonant, els costats llarg i curt de la xarxa estan dissenyats per tenir una longitud d'ona conductora i la meitat de la longitud d'ona conductora de la freqüència central, i s'adopta el mètode d'alimentació central.El corrent instantani de l'antena de la xarxa en estat ressonant presenta una distribució d'ones estacionàries.La radiació es genera principalment pels costats curts, i els costats llargs actuen com a línies de transmissió.L'antena de la quadrícula obté un millor efecte de radiació, la radiació màxima es troba en l'estat de radiació del costat ample i la polarització és paral·lela al costat curt de la quadrícula.Quan la freqüència es desvia de la freqüència central dissenyada, el costat curt de la quadrícula ja no és la meitat de la longitud d'ona guia i la divisió del feix es produeix en el patró de radiació.[2]
Model de matriu i el seu patró 3D
Com es mostra a la figura anterior de l'estructura de l'antena, on P1 i P2 estan fora de fase 180 °, ADS es pot utilitzar per a la simulació esquemàtica (no modelada en aquest article).Mitjançant l'alimentació diferencial del port d'alimentació, es pot observar la distribució actual en un sol element de la xarxa, tal com es mostra a l'anàlisi principal.Els corrents en posició longitudinal són en direccions oposades (anul·lació), i els corrents en posició transversal són d'igual amplitud i en fase (superposició).
Distribució actual en diferents braços1
Distribució actual en diferents braços 2
L'anterior ofereix una breu introducció a l'antena de la xarxa i dissenya una matriu utilitzant una estructura d'alimentació de microstrip que funciona a 77 GHz.De fet, segons els requisits de detecció del radar, els números verticals i horitzontals de la graella es poden reduir o augmentar per aconseguir un disseny d'antena en un angle específic.A més, la longitud de la línia de transmissió de microstrip es pot modificar a la xarxa d'alimentació diferencial per aconseguir la diferència de fase corresponent.
Hora de publicació: 24-gen-2024
