Le antenne di patch sono comunemente utilizzate nei sistemi satellitari a causa del loro basso profilo e della facilità di fabbricazione. Calcolo del loro guadagno e della loro direttività è essenziale per la progettazione di collegamenti di comunicazione efficaci.

Comprensione della direttività

La direzione misura come focalizzato il modello di radiazione dell'antenna è in una direzione particolare. È un valore teorico che indica il massimo possibile guadagno di un'antenna che non assume perdite. Per antenne a patch, la direttività dipende dalla forma dell'antenna, dimensione e frequenza di funzionamento.

La direttività (D) può essere stimata utilizzando la formula:

D ≈ 4π / Ω[

dove Ω è l'angolo solido del fascio in steradiani. Per una tipica antenna a patch con un modello di radiazione noto, Ω può essere calcolato in base alle larghezze di raggio di metà potenza nei piani principali.

Calcolo del guadagno

Il guadagno (G) si riferisce alla direttività ma anche alle perdite di efficienza.

G = × D[

dove η è l'efficienza dell'antenna, tipicamente tra 0,6 e 0,9 per le antenne di patch.

Pratiche fasi di calcolo

  • Determinare la frequenza di funzionamento e le dimensioni fisiche della patch.
  • Calcola le larghezza di trave nei piani principali dal modello di radiazione o dati di simulazione.
  • Compiti l'angolo solido Ω utilizzando le larghezze di trave.
  • Calcola la direttività utilizzando D ≈ 4π / Ω.
  • Efficienza stimata η basata su proprietà di fabbricazione e materiale.
  • Calcola il guadagno come G = η × D.