Untuk menyesuaikan dengan persyaratan sudut antena produk baru dan berbagi cetakan lembaran PCB generasi sebelumnya, tata letak antena berikut dapat digunakan untuk mencapai penguatan antena sebesar 14 dBi@77GHz dan kinerja radiasi sebesar 3 dB_E/H_Beamwidth=40°. Menggunakan pelat Rogers 4830, ketebalan 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Tata letak antena
Pada gambar di atas, antena grid mikrostrip digunakan. Antena susunan grid mikrostrip adalah bentuk antena yang dibentuk oleh elemen-elemen radiasi yang disusun bertingkat dan saluran transmisi yang dibentuk oleh N cincin mikrostrip. Antena ini memiliki struktur yang ringkas, penguatan yang tinggi, pengumpanan yang sederhana dan kemudahan pembuatan serta keunggulan lainnya. Metode polarisasi utamanya adalah polarisasi linier, yang mirip dengan antena mikrostrip konvensional dan dapat diproses dengan teknologi etsa. Impedansi grid, lokasi umpan, dan struktur interkoneksi bersama-sama menentukan distribusi arus di seluruh susunan, dan karakteristik radiasi bergantung pada geometri grid. Ukuran grid tunggal digunakan untuk menentukan frekuensi pusat antena.
Produk seri antena array RFMISO:
Nomor RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Analisis prinsip
Arus yang mengalir dalam arah vertikal elemen array memiliki amplitudo dan arah sebaliknya yang sama, dan kemampuan radiasinya lemah, yang berdampak kecil pada kinerja antena. Atur lebar sel l1 menjadi setengah panjang gelombang dan sesuaikan tinggi sel (h) untuk mencapai perbedaan fase 180° antara a0 dan b0. Untuk radiasi sisi lebar, perbedaan fase antara titik a1 dan b1 adalah 0°.
Struktur elemen array
Struktur umpan
Antena tipe grid biasanya menggunakan struktur umpan koaksial, dan pengumpan dihubungkan ke bagian belakang PCB, sehingga pengumpan perlu dirancang berlapis-lapis. Untuk pemrosesan aktual, akan ada kesalahan akurasi tertentu, yang akan memengaruhi kinerja. Untuk memenuhi informasi fase yang dijelaskan pada gambar di atas, struktur umpan diferensial planar dapat digunakan, dengan eksitasi amplitudo yang sama di kedua port, tetapi perbedaan fase 180°.
Struktur umpan koaksial[1]
Sebagian besar antena mikrostrip grid array menggunakan penyaluran koaksial. Posisi penyaluran antena grid array pada dasarnya dibagi menjadi dua jenis: penyaluran tengah (titik penyaluran 1) dan penyaluran tepi (titik penyaluran 2 dan titik penyaluran 3).
Struktur susunan grid yang umum
Selama pengumpanan tepi, ada gelombang berjalan yang membentang di seluruh grid pada antena susunan grid, yang merupakan susunan ujung api satu arah non-resonansi. Antena susunan grid dapat digunakan sebagai antena gelombang berjalan dan antena resonansi. Memilih frekuensi, titik umpan, dan ukuran grid yang tepat memungkinkan grid beroperasi dalam berbagai status: gelombang berjalan (sapuan frekuensi) dan resonansi (emisi tepi). Sebagai antena gelombang berjalan, antena susunan grid mengadopsi bentuk umpan tepi, dengan sisi pendek grid sedikit lebih besar dari sepertiga panjang gelombang terpandu dan sisi panjang antara dua dan tiga kali panjang sisi pendek. Arus pada sisi pendek ditransmisikan ke sisi lain, dan ada perbedaan fase antara sisi pendek. Antena grid gelombang berjalan (non-resonansi) memancarkan sinar miring yang menyimpang dari arah normal bidang grid. Arah sinar berubah dengan frekuensi dan dapat digunakan untuk pemindaian frekuensi. Ketika antena susunan grid digunakan sebagai antena resonansi, sisi panjang dan pendek grid dirancang menjadi satu panjang gelombang konduktif dan setengah panjang gelombang konduktif dari frekuensi pusat, dan metode pemberian daya pusat diadopsi. Arus sesaat antena grid dalam keadaan resonansi menyajikan distribusi gelombang berdiri. Radiasi terutama dihasilkan oleh sisi pendek, dengan sisi panjang bertindak sebagai saluran transmisi. Antena grid memperoleh efek radiasi yang lebih baik, radiasi maksimum berada dalam keadaan radiasi sisi lebar, dan polarisasi sejajar dengan sisi pendek grid. Ketika frekuensi menyimpang dari frekuensi pusat yang dirancang, sisi pendek grid tidak lagi setengah dari panjang gelombang pemandu, dan pemisahan berkas terjadi dalam pola radiasi. [2]
Model array dan pola 3D-nya
Seperti yang ditunjukkan pada gambar struktur antena di atas, di mana P1 dan P2 memiliki perbedaan fase sebesar 180°, ADS dapat digunakan untuk simulasi skematik (tidak dimodelkan dalam artikel ini). Dengan memberi makan port umpan secara berbeda, distribusi arus pada elemen grid tunggal dapat diamati, seperti yang ditunjukkan dalam analisis prinsip. Arus pada posisi longitudinal berada pada arah yang berlawanan (pembatalan), dan arus pada posisi transversal memiliki amplitudo yang sama dan dalam fase (superposisi).
Distribusi arus pada berbagai lengan1
Distribusi arus pada lengan yang berbeda 2
Penjelasan di atas memberikan pengantar singkat tentang antena grid, dan merancang susunan menggunakan struktur umpan mikrostrip yang beroperasi pada 77GHz. Bahkan, menurut persyaratan deteksi radar, jumlah vertikal dan horizontal grid dapat dikurangi atau ditingkatkan untuk mencapai desain antena pada sudut tertentu. Selain itu, panjang saluran transmisi mikrostrip dapat dimodifikasi dalam jaringan umpan diferensial untuk mencapai perbedaan fase yang sesuai.
Waktu posting: 24-Jan-2024
