หลัก

อาร์เรย์เสาอากาศกริด

เพื่อให้สอดคล้องกับข้อกำหนดมุมเสาอากาศของผลิตภัณฑ์ใหม่และแบ่งปันแม่พิมพ์แผ่น PCB รุ่นก่อนหน้า สามารถใช้เค้าโครงเสาอากาศต่อไปนี้เพื่อให้ได้อัตราขยายเสาอากาศ 14dBi@77GHz และประสิทธิภาพการแผ่รังสี 3dB_E/H_Beamwidth=40° โดยใช้แผ่น Rogers 4830 ความหนา 0.127 มม. Dk=3.25 Df=0.0033

1

เค้าโครงเสาอากาศ

ในรูปด้านบน จะใช้เสาอากาศแบบไมโครสตริป เสาอากาศแบบไมโครสตริปแบบอาร์เรย์เป็นเสาอากาศที่ประกอบด้วยองค์ประกอบการแผ่รังสีแบบเรียงซ้อนและเส้นส่งที่ประกอบด้วยวงแหวนไมโครสตริป N วงแหวน มีโครงสร้างที่กะทัดรัด อัตราขยายสูง การป้อนสัญญาณง่าย การผลิตที่ง่าย และข้อดีอื่นๆ วิธีการโพลาไรเซชันหลักคือโพลาไรเซชันเชิงเส้น ซึ่งคล้ายกับเสาอากาศแบบไมโครสตริปทั่วไป และสามารถประมวลผลได้ด้วยเทคโนโลยีการแกะสลัก อิมพีแดนซ์ของกริด ตำแหน่งการป้อนสัญญาณ และโครงสร้างการเชื่อมต่อร่วมกันจะกำหนดการกระจายกระแสข้ามอาร์เรย์ และลักษณะการแผ่รังสีจะขึ้นอยู่กับรูปทรงของกริด จะใช้ขนาดกริดเดียวเพื่อกำหนดความถี่ศูนย์กลางของเสาอากาศ

ผลิตภัณฑ์ซีรีส์เสาอากาศอาร์เรย์ RFMISO:

RM-PA7087-43

RM-PA1075145-32

RM-SWA910-22

RM-PA10145-30

การวิเคราะห์หลักการ

กระแสไฟฟ้าที่ไหลในทิศทางแนวตั้งขององค์ประกอบอาร์เรย์จะมีแอมพลิจูดเท่ากันและมีทิศทางกลับกัน และความสามารถในการแผ่รังสีก็อ่อน ซึ่งส่งผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพของเสาอากาศ ตั้งค่าความกว้างของเซลล์ l1 เป็นครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่น และปรับความสูงของเซลล์ (h) เพื่อให้ได้เฟสต่างกัน 180° ระหว่าง a0 และ b0 สำหรับการแผ่รังสีด้านกว้าง เฟสต่างกันระหว่างจุด a1 และ b1 คือ 0°

2

โครงสร้างองค์ประกอบอาร์เรย์

โครงสร้างฟีด

เสาอากาศแบบกริดมักใช้โครงสร้างฟีดแบบโคแอกเซียลและฟีดเดอร์เชื่อมต่อกับด้านหลังของ PCB ดังนั้นฟีดเดอร์จึงต้องออกแบบผ่านเลเยอร์ สำหรับการประมวลผลจริงจะมีข้อผิดพลาดความแม่นยำบางอย่างซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพ เพื่อตอบสนองข้อมูลเฟสที่อธิบายไว้ในรูปด้านบนสามารถใช้โครงสร้างฟีดแบบดิฟเฟอเรนเชียลแบบระนาบโดยมีการกระตุ้นแอมพลิจูดเท่ากันที่พอร์ตทั้งสอง แต่เฟสต่างกัน 180°

3

โครงสร้างฟีดแบบโคแอกเซียล[1]

เสาอากาศอาร์เรย์กริดไมโครสตริปส่วนใหญ่ใช้การป้อนสัญญาณแบบโคแอกเซียล ตำแหน่งการป้อนสัญญาณของเสาอากาศอาร์เรย์กริดแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ได้แก่ การป้อนสัญญาณตรงกลาง (จุดป้อนสัญญาณ 1) และการป้อนสัญญาณที่ขอบ (จุดป้อนสัญญาณ 2 และจุดป้อนสัญญาณ 3)

4

โครงสร้างอาร์เรย์กริดทั่วไป

ในระหว่างการป้อนสัญญาณขอบ จะมีคลื่นเดินทางครอบคลุมกริดทั้งหมดบนเสาอากาศอาร์เรย์กริด ซึ่งเป็นอาร์เรย์ไฟร์ทิศทางเดียวที่ไม่เกิดการสั่นพ้อง เสาอากาศอาร์เรย์กริดสามารถใช้เป็นเสาอากาศคลื่นเดินทางและเสาอากาศเรโซแนนซ์ได้ การเลือกความถี่ จุดป้อน และขนาดกริดที่เหมาะสมทำให้กริดทำงานในสถานะต่างๆ ได้: คลื่นเดินทาง (การกวาดความถี่) และการสั่นพ้อง (การแผ่คลื่นขอบ) ในฐานะเสาอากาศคลื่นเดินทาง เสาอากาศอาร์เรย์กริดจะใช้รูปแบบฟีดที่ป้อนสัญญาณขอบ โดยด้านสั้นของกริดจะมีขนาดใหญ่กว่าหนึ่งในสามของความยาวคลื่นนำทางเล็กน้อย และด้านยาวจะมีความยาวระหว่างสองถึงสามเท่าของด้านสั้น กระแสที่ด้านสั้นจะถูกส่งไปยังอีกด้านหนึ่ง และจะมีเฟสต่างกันระหว่างด้านสั้น เสาอากาศกริดคลื่นเดินทาง (ไม่เกิดการสั่นพ้อง) จะแผ่ลำแสงเอียงที่เบี่ยงเบนจากทิศทางปกติของระนาบกริด ทิศทางของลำแสงจะเปลี่ยนแปลงไปตามความถี่ และสามารถใช้สำหรับการสแกนความถี่ได้ เมื่อใช้เสาอากาศแบบกริดอาร์เรย์เป็นเสาอากาศแบบเรโซแนนซ์ ด้านยาวและด้านสั้นของกริดได้รับการออกแบบให้เป็นความยาวคลื่นตัวนำหนึ่งและครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นตัวนำของความถี่กลาง และใช้วิธีการป้อนแบบศูนย์กลาง กระแสทันทีของเสาอากาศกริดในสถานะเรโซแนนซ์แสดงการกระจายคลื่นนิ่ง การแผ่รังสีส่วนใหญ่เกิดจากด้านสั้น โดยด้านยาวทำหน้าที่เป็นเส้นส่ง เสาอากาศกริดได้รับผลการแผ่รังสีที่ดีกว่า การแผ่รังสีสูงสุดอยู่ในสถานะการแผ่รังสีด้านกว้าง และโพลาไรเซชันจะขนานกับด้านสั้นของกริด เมื่อความถี่เบี่ยงเบนจากความถี่กลางที่ออกแบบไว้ ด้านสั้นของกริดจะไม่เท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นนำทางอีกต่อไป และเกิดการแยกลำแสงในรูปแบบการแผ่รังสี [2]

ดร.

แบบจำลองอาร์เรย์และรูปแบบสามมิติ

ตามที่แสดงในรูปด้านบนซึ่งแสดงโครงสร้างเสาอากาศ โดยที่ P1 และ P2 อยู่ต่างเฟสกัน 180° ADS สามารถใช้สำหรับการจำลองแบบแผนผังได้ (ไม่ได้จำลองในบทความนี้) โดยการป้อนพอร์ตป้อนแบบต่างกัน จะสามารถสังเกตการกระจายกระแสบนองค์ประกอบกริดเดี่ยวได้ ดังที่แสดงในการวิเคราะห์หลักการ กระแสในตำแหน่งตามยาวจะอยู่ในทิศทางตรงข้าม (การยกเลิก) และกระแสในตำแหน่งตามขวางจะมีแอมพลิจูดเท่ากันและอยู่ในเฟสเดียวกัน (การซ้อนทับ)

6

การกระจายกระแสในแขนที่แตกต่างกัน1

7

การกระจายกระแสในแขนที่แตกต่างกัน 2

ข้างต้นจะแนะนำเสาอากาศกริดโดยย่อ และออกแบบอาร์เรย์โดยใช้โครงสร้างฟีดไมโครสตริปที่ทำงานที่ความถี่ 77GHz ในความเป็นจริง ตามข้อกำหนดการตรวจจับเรดาร์ จำนวนแนวตั้งและแนวนอนของกริดสามารถลดหรือเพิ่มขึ้นเพื่อให้ได้การออกแบบเสาอากาศในมุมที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ ความยาวของสายส่งไมโครสตริปสามารถปรับเปลี่ยนได้ในเครือข่ายฟีดแบบดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อให้ได้ความแตกต่างของเฟสที่สอดคล้องกัน

E-mail:info@rf-miso.com

โทรศัพท์:0086-028-82695327

เว็บไซต์ :www.rf-miso.com


เวลาโพสต์ : 24 ม.ค. 2567

รับแผ่นข้อมูลผลิตภัณฑ์