Apakah Antena Mikrostrip? Struktur, Prinsip Kerja dan Aplikasi

Gambaran Keseluruhan Produk dan Teknologi

Antena mikrojalur ialah antena satah yang dibentuk oleh tampalan sinaran konduktif, substrat dielektrik dan satah bumi. Tampalan tersebut biasanya dicetak pada satu sisi substrat, manakala satah bumi diletakkan di sisi yang bertentangan. Struktur ini menjadikan antena nipis, ringan dan sesuai untuk pemasangan pada platform rata atau sedikit melengkung.

Dalam kejuruteraan RF praktikal, antena mikrojalur dinilai kerana ia boleh disepadukan dengan litar gelombang mikro, tatasusunan berfasa, radom dan perumah sistem padat. Ciri-ciri sinarannya boleh diselaraskan melalui geometri tampalan, bahan substrat, kaedah pemakanan, susunan tatasusunan dan susun atur mekanikal.

Struktur Asas Antena Mikrojalur

Antena mikrojalur biasa mengandungi tiga lapisan utama. Tampalan logam atas bertindak sebagai elemen pemancar. Substrat dielektrik menyokong tampalan dan mempengaruhi lebar jalur, kecekapan dan saiz. Satah bawah tanah membantu menentukan kelakuan sinaran dan mengasingkan antena daripada permukaan pelekap.

Tompok yang memancar	Biasanya berbentuk segi empat tepat, bulat atau tersuai untuk frekuensi dan polarisasi yang diperlukan.
Substrat dielektrik	Dipilih mengikut kehilangan RF, pemalar dielektrik, ketebalan, lebar jalur dan keperluan persekitaran.
Satah darat	Menyediakan satah rujukan dan menyumbang kepada prestasi sinaran yang stabil.
Struktur suapan	Mungkin menggunakan talian mikrojalur, prob sepaksi, gandingan apertur atau gandingan jarak bergantung pada sasaran reka bentuk.

Bagaimanakah Antena Mikrojalur Berfungsi?

Apabila tenaga RF dimasukkan ke dalam tompokan, medan elektromagnet terbentuk di antara tompokan dan satah tanah. Sinaran terutamanya berlaku berhampiran tepi tompokan, di mana medan pinggiran memanjang ke ruang sekeliling.

Frekuensi operasi berkait rapat dengan saiz tampalan, pemalar dielektrik substrat dan ketebalan substrat. Bagi tampalan segi empat tepat, panjang resonan secara amnya berkaitan dengan kira-kira separuh daripada panjang gelombang berpandu di dalam substrat.

Dalam reka bentuk sebenar, dimensi akhir mesti dioptimumkan kerana pemuatan dielektrik, kedudukan suapan, perumah, bahan radom dan struktur logam berdekatan semuanya boleh menjejaskan prestasi yang diukur.

Kaedah Pemakanan Biasa

Kaedah Pemakanan	Faedah Lazim	Pertimbangan Kejuruteraan
Suapan Talian Mikrostrip	Struktur bercetak mudah dan integrasi PCB mudah.	Radiasi dan pemadanan talian suapan mesti dikawal dengan teliti.
Suapan Probe Koaksial	Pemilihan titik suapan fleksibel untuk pemadanan impedans.	Perhimpunan mekanikal dan induktans prob boleh menjejaskan lebar jalur.
Suapan Gandingan Apertur	Pengasingan yang baik antara rangkaian suapan dan elemen pancaran.	Struktur berbilang lapisan yang lebih kompleks dan kawalan pembuatan yang lebih ketat.
Suapan Gandingan Jarak Dekat	Boleh membantu meningkatkan lebar jalur dalam reka bentuk yang dipilih.	Memerlukan penjajaran lapisan dan pemilihan bahan yang tepat.

Kelebihan dan Had

Kelebihan Struktur berprofil rendah dan ringan. Sesuai untuk sistem RF dan gelombang mikro yang padat. Sesuai dengan litar satah dan konfigurasi tatasusunan. Boleh menyokong polarisasi linear atau bulat bergantung pada reka bentuk. Bentuk dan susun atur fleksibel untuk penyepaduan tersuai.

Had Lebar jalur mungkin lebih sempit daripada beberapa jenis antena hon atau reflektor. Kecekapan boleh dipengaruhi oleh kehilangan dielektrik dan kehilangan konduktor. Prestasi sensitif terhadap bahan substrat, ketebalan dan struktur berdekatan. Faktor terma, persekitaran dan mekanikal perlu dipertimbangkan untuk aplikasi yang mencabar.

Aplikasi Lazim

Disebabkan faktor bentuk satah dan fleksibiliti reka bentuknya, antena mikrojalur digunakan merentasi banyak platform RF dan gelombang mikro di mana ruang, berat dan integrasi adalah penting.

Sistem RadarBahagian hadapan radar padat, tatasusunan berfasa dan platform pengesanan arah.	Aeroangkasa dan PertahananPemasangan berprofil rendah yang mementingkan ketinggian dan berat mekanikal.	Komunikasi Tanpa WayarPautan gelombang mikro, antena terminal dan modul komunikasi bersepadu.
Pengukuran AntenaMakmal RF untuk pengujian, perbandingan dan penilaian peringkat sistem.	Navigasi dan TelemetriJalur terpilih dan keperluan polarisasi.	Integrasi SistemMengimbangi prestasi antena dengan kekangan kandang dan platform.

Antena Susunan Mikrojalur

Satu elemen mikrojalur boleh digunakan secara bersendirian, tetapi banyak sistem gelombang mikro memerlukan gandaan, rasuk berbentuk atau keupayaan pengimbasan yang lebih tinggi. Dalam kes ini, berbilang elemen tampalan boleh disusun menjadiantena tatasusunan mikrojalur.

Dengan mengawal jarak elemen, rangkaian suapan, amplitud dan taburan fasa, jurutera boleh mencapai sasaran lebar pancaran, cuping sisi, gandaan dan polarisasi yang berbeza. Antena tatasusunan mikrojalur biasanya dipertimbangkan untuk radar, komunikasi satelit, pengukuran elektronik dan sistem RF berarah padat.

Soalan Lazim