Untuk beradaptasi dengan persyaratan sudut antena produk baru dan berbagi cetakan lembaran PCB generasi sebelumnya, tata letak antena berikut dapat digunakan untuk mencapai penguatan antena 14dBi@77GHz dan kinerja radiasi 3dB_E/H_Beamwidth=40°.Menggunakan plat Rogers 4830, tebal 0.127mm, Dk=3.25, Df=0.0033.
Tata letak antena
Pada gambar di atas, antena grid mikrostrip digunakan.Antena grid array mikrostrip merupakan bentuk antena yang dibentuk oleh elemen radiasi bertingkat dan saluran transmisi yang dibentuk oleh N cincin mikrostrip.Ini memiliki struktur kompak, keuntungan tinggi, pemberian makan sederhana dan Kemudahan pembuatan dan keunggulan lainnya.Metode polarisasi utama adalah polarisasi linier, yang mirip dengan antena mikrostrip konvensional dan dapat diproses dengan teknologi etsa.Impedansi jaringan, lokasi umpan, dan struktur interkoneksi bersama-sama menentukan distribusi arus di seluruh rangkaian, dan karakteristik radiasi bergantung pada geometri jaringan.Ukuran grid tunggal digunakan untuk menentukan frekuensi tengah antena.
Produk seri antena array RFMISO:
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, sehingga berdampak kecil pada kinerja antena.Atur lebar sel l1 menjadi setengah panjang gelombang dan sesuaikan tinggi sel (h) untuk mencapai perbedaan fasa 180° antara a0 dan b0.Untuk radiasi sisi lebar, beda fasa antara titik a1 dan b1 adalah 0°.
Struktur elemen array
Struktur umpan
Antena tipe grid biasanya menggunakan struktur feed koaksial, dan feeder dihubungkan ke bagian belakang PCB, sehingga feeder perlu dirancang berlapis-lapis.Untuk pemrosesan sebenarnya, akan ada kesalahan akurasi tertentu, yang akan mempengaruhi kinerja.Untuk memenuhi informasi fasa yang dijelaskan pada gambar di atas, struktur umpan diferensial planar dapat digunakan, dengan eksitasi amplitudo yang sama di kedua port, tetapi perbedaan fasa 180°.
Struktur umpan koaksial [1]
Kebanyakan antena array grid mikrostrip menggunakan feeding koaksial.Posisi pengumpanan antena grid array terutama dibagi menjadi dua jenis: pengumpanan tengah (titik pengumpan 1) dan pengumpanan tepi (titik pengumpan 2 dan titik pengumpan 3).
Struktur susunan grid yang khas
Selama pengumpanan tepi, terdapat gelombang perjalanan yang menjangkau seluruh grid pada antena susunan grid, yang merupakan susunan end-fire satu arah non-resonansi.Antena grid array dapat digunakan baik sebagai antena gelombang berjalan maupun antena resonansi.Memilih frekuensi, titik umpan, dan ukuran jaringan yang sesuai memungkinkan jaringan beroperasi dalam kondisi berbeda: gelombang berjalan (sapuan frekuensi) dan resonansi (emisi tepi).Sebagai antena gelombang berjalan, antena array grid mengadopsi bentuk feed edge-fed, 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 terdapat perbedaan fasa antara sisi pendek.Antena grid gelombang berjalan (non-resonansi) memancarkan sinar miring yang menyimpang dari arah normal bidang grid.Arah sinar berubah seiring frekuensi dan dapat digunakan untuk pemindaian frekuensi.Ketika antena susunan kisi digunakan sebagai antena resonansi, sisi panjang dan pendek kisi dirancang menjadi satu panjang gelombang konduktif dan setengah panjang gelombang konduktif dari frekuensi pusat, dan metode pengumpanan pusat diadopsi.Arus sesaat antena grid dalam keadaan resonansi menyajikan distribusi gelombang berdiri.Radiasi terutama dihasilkan oleh sisi pendek, sedangkan sisi panjang berfungsi sebagai saluran transmisi.Antena grid memperoleh efek radiasi yang lebih baik, radiasi maksimum berada pada keadaan radiasi sisi lebar, dan polarisasi sejajar dengan sisi pendek grid.Ketika frekuensi menyimpang dari frekuensi pusat yang dirancang, sisi pendek dari 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 berbeda fasa 180°, ADS dapat digunakan untuk simulasi skematik (tidak dimodelkan dalam artikel ini).Dengan mengumpankan port umpan secara berbeda, distribusi arus pada elemen jaringan tunggal dapat diamati, seperti yang ditunjukkan dalam analisis prinsip.Arus pada posisi memanjang berlawanan arah (pembatalan), dan arus pada posisi melintang mempunyai amplitudo dan fasa yang sama (superposisi).
Distribusi arus pada lengan yang berbeda1
Distribusi arus pada lengan yang berbeda2
Gambar di atas memberikan pengenalan singkat tentang antena grid, dan merancang susunan menggunakan struktur umpan mikrostrip yang beroperasi pada 77GHz.Faktanya, sesuai dengan persyaratan deteksi radar, jumlah grid vertikal dan horizontal 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 fasa yang sesuai.
Waktu posting: 24 Januari 2024
