Οι κεραίες patch Microstrip χρησιμοποιούνται ευρέως σε ασύρματα συστήματα επικοινωνίας λόγω του χαμηλού προφίλ και της ευκολίας κατασκευής τους. Η κατανόηση του τρόπου υπολογισμού του εύρους ζώνης και της αποτελεσματικότητάς τους είναι απαραίτητη για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης σε διάφορες εφαρμογές.

Υπολογισμός εύρους ζώνης

Το εύρος ζώνης μιας κεραίας patch microstrip αναφέρεται στο εύρος συχνοτήτων πάνω από τις οποίες λειτουργεί αποτελεσματικά η κεραία. Καθορίζεται κυρίως από τον ποιοτικό συντελεστή (Q) της κεραίας και τις διηλεκτρικές ιδιότητες του υποστρώματος.

Μια κοινή μέθοδος για την εκτίμηση του εύρους ζώνης είναι η χρήση του τύπου κλασματικού εύρους ζώνης:

Βαδικό (%) = (fH - f[L] / f]0] × 100

Όπου f[H και fL είναι οι άνω και χαμηλότερες συχνότητες αποκοπής, και f0] είναι η κεντρική συχνότητα. Παράγοντες όπως το πάχος υποστρώματος και η διηλεκτρική σταθερή επιρροή αυτές οι τιμές.

Υπολογισμός της απόδοσης

Η απόδοση μετράει πόσο καλά μετατρέπει την ισχύ εισόδου σε ακτινοβολημένα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Η συνολική απόδοση (η) μπορεί να εκφραστεί ως:

η = Ακτινωτή ισχύς / ισχύς εισόδου

Πρακτικά, η απόδοση υπολογίζεται με τη μέτρηση της ακτινοβολούμενης ισχύος και της ισχύος εισόδου, ή εκτιμάται με τη χρήση εργαλείων προσομοίωσης που εξετάζουν τις απώλειες υλικών και τις επιδράσεις των επιφανειακών κυμάτων.

Παράγοντες που επηρεάζουν το πλάτος ζώνης και την απόδοση

  • Υποστρέψτε διηλεκτρική σταθερά: Υψηλότερες διηλεκτρικές σταθερές γενικά μειώνουν το εύρος ζώνης αλλά μπορούν να βελτιώσουν τη μείωση του μεγέθους.
  • Πάχος υποστρώματος: Τα θωρακικά υποστρώματα τείνουν να αυξάνουν το εύρος ζώνης αλλά μπορούν να εισαγάγουν απώλειες επιφανειακών κυμάτων.
  • Ποιότητα του προμηθευτή: Τα υλικά υψηλότερης αγωγιμότητας μειώνουν τις αντιστασιακές απώλειες, βελτιώνοντας την απόδοση.
  • Σχεδίαση γεωμετρίας: Σχήμα και μέγεθος επιρροής αντηχητική συχνότητα και εύρος ζώνης.