Afin de s'adapter aux exigences d'angle d'antenne du nouveau produit et de partager le moule de feuille de PCB de la génération précédente, la disposition d'antenne suivante peut être utilisée pour atteindre un gain d'antenne de 14 dBi à 77 GHz et des performances de rayonnement de 3 dB_E/H_Beamwidth = 40°. Utilisation d'une plaque Rogers 4830, épaisseur 0,127 mm, Dk=3,25, Df=0,0033.
Disposition de l'antenne
Dans la figure ci-dessus, une antenne à grille microruban est utilisée. L'antenne réseau à grille microruban est une forme d'antenne formée d'éléments rayonnants en cascade et de lignes de transmission formées par N anneaux microruban. Il présente une structure compacte, un gain élevé, une alimentation simple, une facilité de fabrication et d'autres avantages. La principale méthode de polarisation est la polarisation linéaire, qui est similaire aux antennes microruban classiques et peut être traitée par la technologie de gravure. L'impédance du réseau, l'emplacement de l'alimentation et la structure d'interconnexion déterminent ensemble la répartition du courant à travers le réseau, et les caractéristiques de rayonnement dépendent de la géométrie du réseau. Une seule taille de grille est utilisée pour déterminer la fréquence centrale de l'antenne.
Produits de la série d'antennes réseau RFMISO :
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
Analyse de principe
Le courant circulant dans la direction verticale de l'élément du réseau a une amplitude égale et une direction inverse, et la capacité de rayonnement est faible, ce qui a peu d'impact sur les performances de l'antenne. Réglez la largeur de cellule l1 sur la demi-longueur d’onde et ajustez la hauteur de cellule (h) pour obtenir une différence de phase de 180° entre a0 et b0. Pour le rayonnement latéral, la différence de phase entre les points a1 et b1 est de 0°.
Structure des éléments du tableau
Structure de l'alimentation
Les antennes de type grille utilisent généralement une structure d'alimentation coaxiale et le chargeur est connecté à l'arrière du PCB, le chargeur doit donc être conçu à travers des couches. Pour le traitement réel, il y aura une certaine erreur de précision, ce qui affectera les performances. Afin de répondre aux informations de phase décrites dans la figure ci-dessus, une structure d'alimentation différentielle planaire peut être utilisée, avec une excitation d'amplitude égale aux deux ports, mais une différence de phase de 180°.
Structure d'alimentation coaxiale[1]
La plupart des antennes réseau microruban utilisent une alimentation coaxiale. Les positions d'alimentation de l'antenne réseau sont principalement divisées en deux types : l'alimentation centrale (point d'alimentation 1) et l'alimentation périphérique (point d'alimentation 2 et point d'alimentation 3).
Structure typique d'un réseau de grilles
Pendant l'alimentation des bords, des ondes progressives s'étendent sur toute la grille de l'antenne réseau, qui est un réseau à tir final unidirectionnel non résonnant. L'antenne réseau à grille peut être utilisée à la fois comme antenne à ondes progressives et comme antenne résonante. La sélection de la fréquence, du point d'alimentation et de la taille de grille appropriés permet à la grille de fonctionner dans différents états : onde progressive (balayage de fréquence) et résonance (émission de bord). En tant qu'antenne à ondes progressives, l'antenne réseau à grille adopte une forme d'alimentation alimentée par les bords, avec le côté court de la grille légèrement plus grand qu'un tiers de la longueur d'onde guidée et le côté long entre deux et trois fois la longueur du côté court. . Le courant du côté court est transmis à l’autre côté et il existe une différence de phase entre les côtés courts. Les antennes à grille à ondes progressives (non résonantes) émettent des faisceaux inclinés qui s'écartent de la direction normale du plan de la grille. La direction du faisceau change avec la fréquence et peut être utilisée pour le balayage de fréquence. Lorsque l'antenne réseau à grille est utilisée comme antenne résonante, les côtés longs et courts de la grille sont conçus pour être une longueur d'onde conductrice et une demi-longueur d'onde conductrice de la fréquence centrale, et la méthode d'alimentation centrale est adoptée. Le courant instantané de l'antenne grille à l'état résonant présente une distribution d'ondes stationnaires. Le rayonnement est principalement généré par les côtés courts, les côtés longs agissant comme lignes de transmission. L'antenne grille obtient un meilleur effet de rayonnement, le rayonnement maximum est dans l'état de rayonnement côté large et la polarisation est parallèle au côté court de la grille. Lorsque la fréquence s'écarte de la fréquence centrale conçue, le côté court de la grille ne correspond plus à la moitié de la longueur d'onde du guide et une division du faisceau se produit dans le diagramme de rayonnement. [2]
Modèle de tableau et son motif 3D
Comme le montre la figure ci-dessus de la structure de l'antenne, où P1 et P2 sont déphasés de 180°, l'ADS peut être utilisé pour la simulation schématique (non modélisée dans cet article). En alimentant différentiellement le port d'alimentation, la répartition du courant sur un seul élément de grille peut être observée, comme le montre l'analyse principale. Les courants en position longitudinale sont de sens opposés (annulation), et les courants en position transversale sont d'égale amplitude et en phase (superposition).
Répartition actuelle sur différents bras1
Répartition du courant sur différents bras 2
Ce qui précède donne une brève introduction à l'antenne grille et conçoit un réseau utilisant une structure d'alimentation microruban fonctionnant à 77 GHz. En fait, selon les exigences de détection radar, les nombres verticaux et horizontaux de la grille peuvent être réduits ou augmentés pour obtenir une conception d'antenne selon un angle spécifique. De plus, la longueur de la ligne de transmission microruban peut être modifiée dans le réseau d'alimentation différentielle pour obtenir la différence de phase correspondante.
Heure de publication : 24 janvier 2024
