Мікросмугові патч-антени широко використовуються в бездротових системах зв'язку через їх низький профіль, легкий і легкість у виготовленні. Проектування цих антени передбачає кілька кроків, щоб забезпечити оптимальну продуктивність. Цей посібник забезпечує чіткий, покроковий процес проектування мікросмугових патч-антени.

Розуміння патч-антени Microstrip

Мікросмуговий патч-антени складається з випромінювального патчу на діелектричній підкладці з приземним площиною. Параметри дизайну впливають на резонансну частоту антени, пропускну здатність та радіаційний візерунок.

Процес проектування

Процес проектування передбачає розрахунок розмірів патчів, вибір матеріалів і оптимізації виконання антени. Виконайте ці кроки для ефективного проектування.

Крок 1: Специфікація дефіна

Визначити частоту роботи, пропускну здатність та фізичні обмеження. Ці характеристики направляють весь процес проектування.

Крок 2: Розрахунок патчових вимірювань

Використовуйте наступні формули для оцінки довжини патч (L) і ширини (W):

  • Width (W): W = (c / (2 * f0) * √(2 / (ε r + 1))
  • Еффективна діелектрична константа (ε eff): ε eff = (ε r + 1)/2 + (ε r - 1)/2 * (1 + 12 * h / W)^(-0.5)
  • Length розширення (ΔL): ΔL = 0,412 * h * (ε eff + 0.3) * (W / h + 0.264) / (ε eff - 0.258) * (W / h + 0.8)
  • Довжина пачки (L): L = (c / (2 * f0 * ⁇ eff)) - 2 * ΔL

Вибір матеріалу

Виберіть діелектричну субстрату з відповідною діелектричною констанцією (ε r) і товщиною (h). Загальні матеріали включають FR-4, Rogers RT/duroid, а також інші, залежно від частоти і вимог до застосування.

Оптимізація дизайну

Налаштування розмірів та матеріалів на основі результатів моделювання для поліпшення параметрів, таких як пропускна здатність та отримання. Використовуйте електромагнітні засоби для точної оптимізації.