وتستخدم الهوائيات المصنوعة من أجهزة التكرير على نطاق واسع في نظم الاتصالات اللاسلكية نظراً لضعف صورتها وقلة وزنها وسهولة اختلاقها، وينطوي تصميم هذه الهوائيات على عدة خطوات لضمان الأداء الأمثل، ويوفر هذا الدليل عملية واضحة تدريجية لتصميم هوائيات رقائق الميكروسيب.

Understanding Microstrip Patch Antennas

الهوائي المصغر يتكون من رقعة مشعة على طبقة ديليكتريه مع طائرة أرضية أسفل، معالم التصميم تؤثر على تردد الهوائي و التردد و نمط الإشعاع

عملية التصميم

عملية التصميم تتضمن حساب أبعاد التصحيح واختيار المواد و تحسين أداء الهوائي

الخطوة 1: تحديد المواصفات

تحديد تواتر التشغيل، ومعدل الترددات، والقيود المادية، وهذه المواصفات تسترشد بعملية التصميم بأكملها.

الخطوة 2: حساب الأبعاد

استخدام الصيغ التالية لتقدير طول الرقعة (L) و(W):

  • Width (W):] W = (c / (2 * f0)) √ (2 / (e r + 1)
  • Effective dielectric constant (eff):] ig eff = (e-r + 1)/2 + (e-r-1)/2* (1+12 h /W)(-0.5)
  • Length extension (L):] cheL = 0.412 * h * (eff + 0.3) * (W/h + 0.264) / (eff - 0.258) * (W /h + 0.8)
  • Patch length (L):] L = (c / (2 * √ eff) - 2 DIL

اختيار المواد

(ب) اختيار طبقة فرعية للديليكتري ذات ثبات الديكليات (الطن) والسمك (ح) وتشمل المواد المشتركة FR-4، و Rogers RT/duroid، وغيرها، حسب الترددات ومتطلبات التطبيق.

التصميم الأمثل

تعديل الأبعاد والمواد استنادا إلى نتائج المحاكاة لتحسين البارامترات مثل النطاق الترددي والكسب، واستخدام أدوات المحاكاة الكهرومغناطيسية من أجل تحقيق الاستخدام الأمثل الدقيق.