Οι κεραίες patch Microstrip χρησιμοποιούνται ευρέως σε ασύρματα συστήματα επικοινωνίας λόγω του χαμηλού προφίλ τους, του ελαφρού και της ευκολίας κατασκευής τους. Ο σχεδιασμός αυτών των κεραιών περιλαμβάνει αρκετά βήματα για να εξασφαλίσει τη βέλτιστη απόδοση.

Κατανόηση των κεραιών Patch Microstrip

Μια κεραία patch microstrip αποτελείται από ένα ⁇ διενεργό έμπλαστρο σε ένα διηλεκτρικό υπόστρωμα με ένα επίπεδο εδάφους κάτω. Οι παράμετροι σχεδιασμού επηρεάζουν τη συχνότητα, το εύρος ζώνης και το μοτίβο ακτινοβολίας της κεραίας.

Διαδικασία σχεδιασμού

Η διαδικασία σχεδιασμού περιλαμβάνει τον υπολογισμό των διαστάσεων του patch, την επιλογή υλικών και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης της κεραίας. Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για έναν αποτελεσματικό σχεδιασμό.

Βήμα 1: Καθορίστε τις προδιαγραφές

Καθορίστε τη συχνότητα λειτουργίας, το εύρος ζώνης και τους φυσικούς περιορισμούς.

Βήμα 2: Υπολογισμός διαστάσεων του επιχρίσματος

Χρησιμοποιήστε τους ακόλουθους τύπους για να υπολογίσετε το μήκος του εμπλάστρου (L) και το πλάτος (W):

  • Πλάτος (W): W = (c / (2 * f0)) * ⁇ (2/ (e r + 1))
  • Αποτελεσματική διηλεκτρική σταθερά (e eff): e eff = (e r + 1)/2 + (e r - 1)/2 * (1 + 12 * h / W)^(-0.5)
  • Επέκταση μήκους (ΔL): ΔL = 0.412 * h * (e eff + 0.3) * (W / h + 0.264) / (e eff - 0.258) * (W / h + 0.8)
  • Μήκος παρτίδας (L): L = (c / (2 * f0 * ⁇ e eff)] - 2 * ΔL

Επιλογή υλικού

Επιλέξτε ένα διηλεκτρικό υπόστρωμα με κατάλληλη διηλεκτρική σταθερά (ε ρ) και πάχος (η). Τα κοινά υλικά περιλαμβάνουν FR-4, Rogers RT/duroid, και άλλα, ανάλογα με τις απαιτήσεις συχνότητας και εφαρμογής.

Βελτιστοποίηση Σχεδίου

Ρυθμίστε τις διαστάσεις και τα υλικά που βασίζονται στα αποτελέσματα προσομοίωσης για τη βελτίωση παραμέτρων όπως το εύρος ζώνης και το κέρδος.