Microstripantennes worden door hun lage profiel, lichtgewicht en gemak van fabricage op grote schaal gebruikt in mobiele apparaten. Een goed ontwerp zorgt voor optimale prestaties, inclusief goede impedantie matching en stralingsefficiëntie. Dit artikel biedt praktische tips en essentiële berekeningen voor het ontwerpen van effectieve microstripantennes voor mobiele toepassingen.

Basisbeginselen voor het ontwerp

De fundamentele parameters in microstripantenne ontwerp omvatten het substraatmateriaal, diëlektrische constante, en afmetingen van de patch. Het selecteren van een geschikt substraat beïnvloedt de bandbreedte, efficiëntie en grootte van de antenne. Typisch, laag-verlies substraten met matige diëlektrische constanten worden voorkeur voor mobiele apparaten.

Berekenen van de afmetingen van de patch

De lengte en breedte van de pleister zijn van cruciaal belang voor het resoneren op de gewenste frequentie. De breedte (W) kan worden benaderd met behulp van:

W = (c / (2f0)) * √(2 / (εr + 1))

waarbij c de lichtsnelheid is, f0 de resonantiefrequentie is en εr de diëlektrische constante van het substraat is. De lengte (L) wordt dan berekend met inachtneming van fringerende effecten:

ΔL = 0,412 * (εeff + 0,3) * (W / (εeff - 0,258) * (W / (εeff + 0,8)))]

en

L = (c / (2f0√εeff)) - 2ΔL

Praktische tips

Zorg ervoor dat de antenne goed is afgestemd op de toevoerlijn om reflectieverliezen te minimaliseren. Gebruik een Smith-kaart of impedantie matching technieken zoals inset feeds of kwartgolf transformatoren. Houd de antenne compact met behoud van de gewenste bandbreedte en winst.

Aanvullende overwegingen

  • Kies substraten met stabiele diëlektrische eigenschappen over temperatuurbereiken.
  • Optimaliseer de grootte van het grondvliegtuig voor betere stralingspatronen.
  • Beschouw de effecten van nabijgelegen componenten en apparaat behuizing op antenne prestaties.
  • Test prototypes in reële omstandigheden om ontwerpparameters te valideren.