Mbinu za Kulisha Antena za Microstrip: Aina na Uteuzi

Mlisho wa Antena ya Microstrip ni Nini?

Mlisho huunganisha chanzo au kipokezi cha RF kwenye kiraka kinachotoa mionzi huku ukibadilisha uzuiaji wa mfumo kuwa uzuiaji wa kuingiza antena. Katika muundo wa vitendo, mlisho ni sehemu ya antena badala ya maelezo tofauti. Jiometri yake hubadilisha usambazaji wa sasa, masafa ya mwangwi, upotevu wa kurudi, kipimo data kinachoweza kutumika na mionzi isiyohitajika.

Milisho ya antena ya microstrip kwa kawaida hugawanywa katika mbinu za mguso wa moja kwa moja na mbinu zilizounganishwa kwa njia ya sumakuumeme. Milisho ya mstari wa microstrip na probe ya koaxial hufanya mguso wa moja kwa moja wa umeme na kiraka. Milisho iliyounganishwa kwa njia ya tundu na iliyounganishwa kwa ukaribu huhamisha nishati kupitia mguso wa sumakuumeme na kwa kawaida hutumia zaidi ya safu moja ya substrate.

Mbinu Nne Kuu za Kulisha Antena za Microstrip

1. Mlisho wa Mistari ya Microstrip

Katika mlisho wa mstari wa microstrip, laini ya upitishaji iliyochapishwa imeunganishwa moja kwa moja kwenye kiraka. Laini na kiraka vinaweza kutengenezwa kwenye substrate moja katika mchakato mmoja wa PCB, na kufanya njia hii kuwa rahisi, ya chini na inayofaa kwa uzalishaji wa gharama nafuu na safu nyingi zilizochapishwa.

Ulinganisho wa impedansi unaweza kurekebishwa kwa kubadilisha upana wa mstari wa kulisha, kwa kutumia kipengee cha ndani, kuongeza kibadilishaji cha robo-wimbi au kuboresha makutano kati ya mstari na kiraka. Kikwazo kikuu ni kwamba mstari wa kulisha pia huangaza. Mionzi hii ya uongo inaweza kuathiri upolarishaji mtambuka na muundo wa mionzi, hasa wakati sehemu ya chini ni nene kiasi au mtandao wa kulisha ni mrefu.

2. Mlisho wa Kichunguzi cha Koaxial

Mlisho wa probe ya koaxial hupitia kwenye ndege ya ardhini na substrate. Kondakta wa nje wa koaxial ameunganishwa kwenye ndege ya ardhini, huku kondakta wa ndani akiunganishwa kwenye kiraka. Kuhamisha nafasi ya probe hutoa njia rahisi ya kuchagua upinzani unaohitajika wa ingizo bila kuchapisha mstari wa mlisho kwenye uso unaong'aa.

Njia hii hutoa uwekaji rahisi wa sehemu ya kulisha na kwa ujumla mionzi ya chini ya mstari wa kulisha, lakini inahitaji kuchimba visima na muunganisho wa umeme unaoaminika. Kichunguzi kirefu huanzisha upenyezaji, kwa hivyo utendaji unaweza kuzorota kwa substrates zenye unene wa umeme au kwa masafa ya juu. Kwa hivyo, jiometri ya kiunganishi, ujazo wa solder na uvumilivu wa utengenezaji vinapaswa kujumuishwa katika modeli ya mwisho.

3. Mlisho Uliounganishwa na Kitundu

Mlisho uliounganishwa na tundu huweka laini ya upitishaji chini ya ndege ya ardhini na kiraka juu yake. Nishati hupita kwenye nafasi katika ndege ya ardhini. Kwa sababu ndege ya ardhini hutenganisha mtandao wa malisho na kiraka kinachotoa mionzi, mpangilio huu hutoa utenganishaji mzuri wa mlisho kutoka kwa radiator na unaweza kupunguza mionzi isiyohitajika ya mlisho.

Vipimo vya nafasi, nafasi ya nafasi, sehemu ya mstari wa kulisha, unene wa sehemu ya chini na vigeu vya dielektriki vyote huathiri kuunganisha na kulinganisha. Kuunganisha nafasi kunaweza kusaidia kipimo data pana kuliko mipasho mingi ya moja kwa moja, lakini inahitaji muundo wa tabaka nyingi na mpangilio sahihi kati ya mstari, nafasi na kiraka.

4. Mlisho Uliounganishwa kwa Ukaribu

Katika mlisho uliounganishwa kwa ukaribu, pia huitwa mlisho uliounganishwa kwa njia ya sumakuumeme, mstari wa mikrostrip huwekwa chini ya kiraka na kutenganishwa nacho kwa safu ya dielektri. Mstari huingiliana na sehemu ya kiraka, na nishati huhamishwa kupitia uwanja wa sumakuumeme. Hakuna muunganisho wa moja kwa moja wa umeme na hakuna nafasi katika ndege ya ardhini.

Urefu wa mwingiliano, nafasi ya mstari, sifa za substrate na unene wa safu hudhibiti kiunganishi. Njia hii inaweza kutoa upana wa upenyezaji mpana wa impedansi na mionzi ya chini ya bandia, lakini muundo wa safu mbili ni mnene na nyeti zaidi kwa ulinganifu na uvumilivu wa kuunganisha.

Ulinganisho wa Mbinu za Kulisha Antena za Microstrip

Njia ya kulisha	Uwezo wa kawaida wa kipimo data	Utengenezaji	Mionzi/kutengwa kwa malisho	Inafaa zaidi
Mstari wa Microstrip	Nyembamba hadi wastani	PCB rahisi, yenye safu moja	Mionzi zaidi ya mstari wa kulisha	Miundo na safu zilizochapishwa za bei nafuu na zisizo na wasifu wa juu
Kichunguzi cha Koaxial	Nyembamba hadi wastani	Kuchimba visima na muunganisho wima	Mionzi ya chini ya mstari wa kulisha	Urekebishaji wa sehemu ya mlisho wa kipengele kimoja unaonyumbulika
Imeunganishwa na kitundu	Wastani hadi pana	Tabaka nyingi zenye mpangilio wa nafasi	Utenganishaji mzuri wa malisho	Miundo inayohitaji kutengwa na kipimo data kikubwa zaidi
Imeunganishwa kwa ukaribu	Pana	Tabaka nyingi zenye mpangilio wa mwingiliano	Mionzi ya chini ya bandia	Miundo ya bendi pana ambapo unene ulioongezwa unakubalika

Hizi ni mitindo ya usanifu inayohusiana, si dhamana za utendaji zisizobadilika. Umbo la kiraka, upotevu wa substrate, kigezo cha dielectric, unene, masafa, urefu wa mtandao wa mlisho na uvumilivu wa utengenezaji vinaweza kubadilisha matokeo.

Jinsi ya Kuchagua Njia Sahihi ya Kulisha

• Kipimo data kinachohitajika:Milisho ya moja kwa moja mara nyingi inatosha kwa mifumo ya mkanda mwembamba. Kiunganishi cha nafasi au ukaribu kinaweza kupendelewa wakati kipimo data pana cha impedansi ni hitaji la msingi.
• Idadi ya wasifu na tabaka:Mlisho wa mstari wa microstrip huweka muundo mwembamba na rahisi kutengeneza. Mlisho uliounganishwa unahitaji tabaka za ziada na mpangilio.
• Usafi wa mionzi:Ikiwa mionzi ya mtandao wa kulisha au kutenganishwa kwa mbele na nyuma ni muhimu, muundo uliounganishwa na tundu unaweza kutenganisha kulisha na kiraka.
• Ujumuishaji wa safu:Mitandao ya mikrostrip iliyochapishwa inafaa kwa safu, lakini upotevu wa mstari na mionzi ya vimelea huongezeka kadri mtandao unavyokuwa mrefu. Mpangilio wa mlisho wa shirika na uvumilivu wa amplitude/awamu unapaswa kutathminiwa pamoja.
• Mara kwa mara na uvumilivu:Katika masafa ya milimita-wimbi, mipito ya kiunganishi, uvumilivu wa kung'oa, unene wa substrate na makosa ya usajili huwa muhimu kielektroniki.
• Vikomo vya nguvu na joto:Upotevu wa kondakta, joto la dielektriki, msongamano wa mkondo wa kiunganishi na mkusanyiko wa eneo husika unapaswa kuchunguzwa kwa kiwango cha nguvu kinachokusudiwa.
• Gharama na uwezekano wa kurudiwa:Muundo wenye kipimo data bora zaidi cha kuiga huenda usiwe chaguo bora la uzalishaji ikiwa unahitaji uunganishaji mgumu au mpangilio mnene wa tabaka nyingi.

Jinsi ya Kuchagua Sehemu ya Kulisha ya Kichunguzi cha Koaxial

Mkao sahihi wa uchunguzi ni eneo linaloonyesha kizuizi cha ingizo lengwa huku likisisimua hali inayokusudiwa kwa upolarishaji mtambuka unaokubalika. Haipaswi kuchaguliwa kiotomatiki katikati ya kiraka, sehemu ya juu zaidi ya uwanja wa umeme au sehemu ya juu zaidi ya mkondo.

Kwa kiraka cha kawaida cha mstatili kinachofanya kazi katika hali yake ya msingi, upinzani wa ingizo kwa ujumla huwa juu karibu na ukingo unaong'aa na hupungua kadri mlisho unavyosogea katikati kando ya kipimo cha mwangwi. Sehemu ya ohm 50 kwa kawaida hupatikana kati ya ukingo na katikati. Nafasi halisi inategemea vipimo vya kiraka, sifa za substrate, kipenyo cha probe, ndege ya ardhini, kiunganishi na miundo iliyo karibu.

1. Anza na vipimo vya kiraka kwa masafa yanayohitajika ya mwangwi na upolarization.
2. Weka probe kwenye mstari unaofaa wa ulinganifu ili kusaidia kusisimua hali inayotakiwa na kupunguza sehemu zenye polari mtambuka.
3. Fagia sehemu ya kukabiliana kutoka ukingo unaong'aa katika modeli ya sumakuumeme ya wimbi kamili hadi pale ambapo kizuizi lengwa na hasara ya kurudi zitakapofikiwa.
4. Jumuisha mpito wa koaxial, inductance ya probe, pedi ya solder, ndege ya ardhini yenye kikomo, umbo la ndani na radome zinapokuwa sehemu ya kusanyiko la mwisho.
5. Jenga modeli ya uvumilivu kwa unene wa substrate, kigezo cha dielectric, hitilafu ya kuchomoa na nafasi ya kulisha.
6. Thibitisha antena iliyotengenezwa kwa kutumia kichambuzi cha mtandao wa vekta kilichorekebishwa na urekebishe tu baada ya kulinganisha vipimo na ndege za marejeleo ya simulizi.

Ukaguzi wa Ubunifu na Vipimo

Uboreshaji wa mlisho unapaswa kuthibitishwa dhidi ya thamani ya kigezo cha S zaidi ya kimoja. Uhakiki kamili kwa kawaida hujumuisha:

• Masafa ya resonant, S11, hasara ya kurudi, VSWR na kipimo data cha impedansi.
• Kizuizi halisi na cha kufikirika cha kuingiza data kwenye bendi ya uendeshaji.
• Ufanisi kamili, faida iliyopatikana na upotevu wa kondakta/dielectriki.
• Mifumo ya mionzi yenye polari na polari mtambuka katika ndege kuu.
• Uwiano wa mbele kwa nyuma, ndewe za pembeni na upotovu wa muundo unaosababishwa na mlisho au kiunganishi.
• Usambazaji wa sasa na ushahidi wa hali zisizotarajiwa za wimbi la uso au hali za mpangilio wa juu.
• Utendaji chini ya halijoto inayotarajiwa, radome, makazi, njia ya kebo na hali ya usakinishaji.

Maombi

Antena na safu za microstrip hutumika katika vituo vya mawasiliano visivyotumia waya, vifaa vya setilaiti na urambazaji, vitambuzi vya rada, telemetri, majukwaa ya anga za juu, mifumo ya majaribio na bidhaa za RF zilizopachikwa kwa pamoja. Usanifu wa malisho unapaswa kuchaguliwa kwa mahitaji halisi ya mfumo: malisho rahisi yaliyochapishwa yanaweza kuwa bora kwa kitengo kidogo cha bendi nyembamba, huku malisho yaliyounganishwa yanaweza kuhesabiwa haki kwa kipimo data kikubwa au kutengwa zaidi.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Ni njia gani ya kulisha antena ya microstrip ambayo ni rahisi zaidi?

Mlisho wa mstari wa microstrip kwa kawaida huwa rahisi zaidi kwa sababu mstari na kiraka vinaweza kuchapishwa kwenye substrate moja. Ni rahisi kuunganishwa na mtandao wa mlisho wa sayari, ingawa mionzi ya mstari wa mlisho lazima idhibitiwe.

Ni njia gani ya kulisha inayotoa kipimo data kikubwa zaidi?

Milisho iliyounganishwa kwa ukaribu na iliyounganishwa kwa uwazi kwa ujumla hutoa uwezo mkubwa wa kipimo data kuliko milisho ya moja kwa moja ya msingi. Kipimo data halisi bado kinategemea jiometri kamili ya antena na mrundiko wa substrate.

Ni mlisho gani unaotoa utengano bora zaidi kutoka kwa kiraka kinachotoa mwanga?

Kiunganishi cha tundu hutoa utengano imara wa kimuundo kwa sababu sehemu ya chini hutenganisha mstari wa kulisha kutoka kwenye kiraka. Uvujaji wa nafasi na mionzi ya nyuma bado vinahitaji kutathminiwa.

Je, sehemu ya kulisha hubadilisha masafa ya resonant?

Kusudi lake kuu ni kulinganisha impedansi, lakini probe au mstari pia huvuruga sehemu za sumakuumeme. Probe kubwa, probe ndefu, kiunganishi chenye nguvu au mlisho ulio karibu na eneo nyeti la sehemu unaweza kubadilisha mwangwi pamoja na impedansi ya ingizo.

Kuna tofauti gani kati ya kulisha na kulinganisha impedansi?

Kulisha huelezea jinsi nishati ya RF inavyowasilishwa kwenye kiraka. Ulinganishaji wa Impedans ni mchakato wa kufanya ingizo la antena liendane na laini ya upitishaji, ambayo kwa kawaida ni ohms 50. Nafasi ya kulisha na jiometri ni vigezo muhimu vya kulinganisha, lakini transfoma za ziada, vipengee vya ndani, vijiti au mitandao inayolingana pia inaweza kutumika.

Hitimisho

Kuchagua mlisho wa antena ya microstrip ni uamuzi wa kiwango cha mfumo. Mlisho wa mstari wa microstrip na probe ya koaxial hupendelea urahisi na urekebishaji wa moja kwa moja, huku kiunganishi cha aperture na ukaribu kikitoa utengano mkubwa zaidi au kipimo data pana kwa gharama ya tabaka za ziada na udhibiti mkali wa utengenezaji. Utendaji wa mwisho unapaswa kuthibitishwa kila wakati kwa simulizi ya wimbi kamili, uchambuzi wa uvumilivu na kipimo kilichorekebishwa.

Mapendekezo ya Bidhaa ya Antena ya Microstrip

Gundua RF MISObidhaa za antena za mikrostripchini, auwasiliana na timu yetu ya uhandisikujadili masafa, faida, upolarization, kiolesura na mahitaji ya ujumuishaji.