Антена или антена у радиотехници је специјализована претварач , дизајниран низом проводника који су електрично повезани са предајником или пријемником. Главна функција антене је да подједнако преноси и прима радио таласе у свим хоризонталним правцима. Антене су доступне у различитим типовима и облицима. Мале антене се могу наћи на крововима домова за гледање телевизије, а велике антене хватају сигнале са различитих сателита који су удаљени милионима миља. Антене се померају вертикално и хоризонтално да би ухватиле и пренеле сигнал. Постоје различите врсте антена доступни као отвор бленде, жица, сочива, рефлектор, микротракаста, периодична евиденција, низ и још много тога. Овај чланак говори о прегледу микротракаста антена .
Дефиниција микротракасте антене
Антена која је обликована једноставним урезивањем комада проводног материјала изнад површине диелектрика назива се микротракаста антена или патцх антена. На уземљење ове микротракасте антене монтиран је диелектрични материјал, где ова раван подржава целу структуру. Поред тога, побуда за ову антену се може обезбедити са водовима за напајање који су повезани са закрпом. Генерално, ове антене се сматрају нископрофилним антенама које се користе у апликацијама микроталасне фреквенције које имају фреквенцију изнад 100 МХз.
Микро-трака/закрпа антене може бити изабрана да буде правоугаона, квадратна, елиптична и кружна ради лакше анализе и израде. Неке микротракасте антене не користе диелектричну подлогу, већ су направљене од металне закрпе која је монтирана на уземљену раван са диелектричним одстојницима; тако је резултујућа формација мање јака, али је њен пропусни опсег шири.
Конструкција микротракасте антене
Дизајн микротракасте антене може се урадити уз помоћ изузетно танке металне траке постављањем на уземљену равнину између диелектричног материјала. Овде је диелектрични материјал супстрат који се користи за одвајање траке од уземљења. Једном када је ова антена узбуђена, генерисани таласи у диелектрику пролазе кроз рефлексију и енергија која се емитује са ивица металних закрпа је веома ниска. Ови облици антене се идентификују по металном облику закрпе распоређеном на диелектричном материјалу.
Генерално, трака/закрпа и линије за напајање су фото-урезане на површини супстрата. Постоје различити облици микротракастих антена као што су квадратни, диполни, правоугаони, кружни, елиптични и диполни. Знамо да се закрпе могу формирати у различитим облицима, али због лакоће израде, обично се користе закрпе кружног, квадратног и правоугаоног облика.
Микротракасте антене се такође могу формирати са групом различитих закрпа изнад диелектричне подлоге. За побуђивање микротракасте антене користе се појединачне или бројне напојне линије. Дакле, присуство низова микротракастих елемената обезбеђује бољу усмереност, високо појачање и повећан опсег преноса са ниским сметњама.
Рад микротракасте антене
Микротракаста антена ради као; кад год струја кроз напојну линију стигне на траку микротракасте антене, тада се производе електромагнетни таласи. Дакле, ови таласи из фластера ће почети да зраче са стране ширине. Међутим, када је дебљина траке веома мала, таласи произведени у подлози ће се рефлектовати кроз ивицу траке. Константна структура траке по дужини не дозвољава емисију зрачења.
Ниска способност зрачења микротракасте антене омогућава покривање само преноса таласа на малим удаљеностима као што су продавнице, затворене локације или локалне канцеларије. Дакле, овај неефикасан пренос таласа није прихватљив на централизованом локалитету на веома великом подручју. Обично се хемисферна покривеност даје патцх антеном под углом од 30⁰ – 180⁰ на удаљености од носача.
Спецификације микротракасте антене
Спецификације микротракасте антене укључују следеће.
- Његова резонантна фреквенција је 1,176 ГХз.
- Фреквенцијски опсег микротракасте антене је од 2,26 ГХз до 2,38 ГХз.
- Диелектрична константа супстрата је 5,9.
- Висина диелектричне подлоге је 635 ум.
- Метода храњења је микротракаста линија.
- Тангенс губитка је 0,00 12.
- Проводник је сребрни.
- Дебљина проводника је 25ум.
- Његов пропусни опсег је фо ± 10 ГХз.
- Његово појачање је изнад 5 дБ.
- Његов аксијални однос је испод 4дБ.
- Његов повратни губитак је бољи од 15дБ.
Типови микротракастих антена
Доступне су различите врсте микротракастих антена о којима се говори у наставку.
Мицрострип Патцх Антенна
Ове врсте антена су антене ниског профила где је метални део постављен на нивоу земље кроз диелектрични материјал између који се састоји од тракасте (или) антене. Ове антене су антене изузетно мале величине са ниским зрачењем. Ова антена има зрачи на једној страни диелектричне подлоге, а на другој страни има уземљење.
Генерално, фластер је направљен од проводног материјала попут злата или бакра. Ове врсте антена се могу формирати микротракастим методом једноставном производњом на ПЦБ-у. Ове антене се користе у апликацијама микроталасне фреквенције које имају фреквенцију већу од 100 МХз.
Микротракаста диполна антена
Микротракаста диполна антена је танак микротракасти проводник и постављен је на стварни део подлоге и потпуно је прекривен металом на једној страни познатој као уземљена плоча. Ове антене се користе у дигиталним комуникационим уређајима као што су рачунари и чворови за ВЛАН. Ширина ове врсте антене је мала тако да се може користити на улазној тачки ВЛАН система.
Штампана прорезна антена
Штампана слот антена игра кључну улогу у побољшању пропусног опсега антене са обрасцима зрачења у оба смера. Осетљивост ове антене је ниска у поређењу са нормалним антенама. Ове антене су потребне кроз напојну линију која је постављена обрнуто од подлоге и вертикално у односу на ос утора предвиђену изнад закрпе.
Антена са путујућим таласом микротракаста
Микротракасте антене са путујућим таласима су углавном дизајниране са дугачком микротракастом линијом довољне ширине за подршку ТЕ повезивању. Ове врсте микрочип антена су дизајниране на такав начин да главни сноп лежи унутар било које руте од бочне до крајње ватре.
Методе напајања микротракасте антене
Микротракаста антена има два начина напајања; контактирање хране за храну и храну без контакта о којима се говори у наставку.
Контактирајте фид
Снага у контактном напајању се обезбеђује директно зрачећем елементу. Дакле, ово се може урадити са коаксијалном линијом/микротраком. Ова врста начина храњења је поново класификована у два типа; Микротракасто напајање и коаксијално напајање о којима се говори у наставку.
Мицрострип Феед
Микротракасто напајање је проводна трака са веома малом ширином од ширине зрачећег елемента. Линија за напајање обезбеђује једноставно нагризање изнад подлоге јер трака има тање димензије. Предност оваквог начина исхране је; да се феед може урезати на врх сличне подлоге како би се понудила равна структура. Линија за довод према структури је обезбеђена или на средини, померена или уметнута. Главна сврха уметнутог реза унутар закрпе је да усклади импедансу доводне линије’ са закрпом без потребе за додатним елементима за подударање.
Цоакиал Феед
Овај метод напајања је најчешће коришћен тип и представља непланарну методу у којој се з коаксијални кабл користи за напајање фластера. Ова метода напајања је дата микротракастој антени на такав начин да је унутрашњи проводник директно повезан са закрпом, док је спољни проводник повезан са уземљењем.
Импеданса ће се променити са разликом у распореду коаксијалног напајања. Једном када је напојна линија повезана било где у закрпу, тако помаже усклађивање импедансе. Међутим, напојни вод који се повезује кроз уземљење је мало тежак јер ће за то бити потребно избушити рупу унутар подлоге. Овај метод храњења је веома једноставан за производњу и има мање лажног зрачења. Али, његов главни недостатак је што је повезан са конектором за уземљење.
Феед без контакта
Снага се зрачећем елементу даје из напојног вода са електромагнетном спрегом. Ове методе храњења су доступне у три типа; спрегнути отвор бленде, спојен близином и помицање линије гранања.
Апертуре Цоуплед Феед
Техника напајања отвора укључује два диелектрична супстрата као што је диелектрични супстрат антене и диелектрични супстрат за напајање који су једноставно подељени кроз уземљену раван и имају размак у средини. Метална закрпа се налази изнад подлоге антене, док се уземљена равнина налази на другој страни диелектрика антене. Да би се обезбедила изолација, напојни вод и напојни диелектрик се налазе на другој страни уземљења.
Ова техника храњења обезбеђује изузетну чистоћу поларизације која је недостижна другим техникама храњења. Довод са паром бленде обезбеђује висок пропусни опсег и изузетно је користан у апликацијама где не желимо да користимо жице од једног слоја до другог. Главни недостатак ове технике храњења је што је потребна вишеслојна производња.
Непосредно спојени феед
Блиско-спрегнуто напајање се такође назива индиректно напајање тамо где уземљена равнина није присутна. У поређењу са антеном за напајање спојеном отвором, веома је једноставна за производњу. На проводној страни антене налази се прорез и спајање је дато микротракастом линијом.
Овај начин храњења обезбеђује ниско лажно зрачење и велики пропусни опсег. Напојни вод у овој методи се налази између две диелектричне подлоге. Ивица напојне линије је распоређена у неком тренутку где год је улазна импеданса микротракасте антене 50 ома. Ова техника напајања има побољшану ефикасност пропусног опсега у поређењу са другим врстама метода. Главни недостатак ове технике је; да је могућа вишеслојна производња и да обезбеђује лошу чистоћу поларизације.
Бранцх Лине Феед
У техници напајања гранања, проводна трака је директно повезана са ивицом закрпа микротракасте. У поређењу са фластером, ширина проводне траке је мања. Главна предност ове технике храњења је; да је феед урезан на сличну подлогу да би се добила равна структура.
Уметнути рез се може интегрисати у закрпу како би се добило одлично усклађивање импедансе без потребе за додатним елементима за подударање. Ово се може постићи правилним контролисањем положаја уметка, у супротном можемо исећи прорез и урезати га из закрпе одговарајуће величине. Штавише, ова техника храњења се користи и назива се техника храњења грана.
Узорак зрачења микротракасте антене
Графички приказ својстава зрачења антене познат је као образац зрачења који објашњава како антена емитује енергију у свемир. Варијација у снази као функција угла доласка прати се у далеком пољу антене.
Шема зрачења микротракасте антене је широка и има мању снагу зрачења и уску фреквенцију БВ. У наставку је приказан образац зрачења микротракасте антене који има мању усмереност. Коришћењем ових антена може се формирати низ који има супериорну усмереност.
Карактеристике
Тхе карактеристике микротракасте антене укључи следеће.
- Микротракаста антена треба да буде изузетно танак проводни регион.
- У поређењу са закрпом, земаљска плоча би требало да има прилично велике димензије.
- Фото-јеткање на подлози се врши да би се конструисао зрачећи елемент и линије за напајање.
- Дебела диелектрична подлога са диелектричном константом у опсегу од 2,2 до 12 нуди одличне перформансе антене.
- Низови микротракастих елемената у дизајну микротракастих антена нуде супериорну усмереност.
- Микротракасте антене нуде широку ширину снопа.
- Ова антена пружа факторе изузетно високог квалитета јер висок К фактор резултира ниском ефикасношћу и малим пропусним опсегом. Али, ово се може надокнадити једноставним повећањем ширине подлоге. Међутим, повећање ширине изнад одређене границе ће узроковати непотребан губитак снаге.
Предности и мане
Тхе предности микротракасте антене укључи следеће.
- Микротракасте антене су веома мале.
- Тежина ове антене је мања.
- Процедура израде ове антене је једноставна.
- Његова инсталација је веома лака због мале величине и запремине.
- Нуди једноставну интеграцију са другим уређајима.
- Ова антена може да обавља операције са двоструком и троструком фреквенцијом.
- Ови антенски низови се могу лако конструисати.
- Ова антена пружа велику робусност изнад јаких површина.
- Једноставан је за израду, прилагођавање и модификовање..
- Ова антена има једноставну и јефтину конструкцију.
- У овој антени, линеарна и кружна поларизација је остварива.
- Погодан је за антенске низове.
- Компатибилан је са монолитним микроталасним ИЦ-овима.
- Пропусни опсег се може проширити једноставним побољшањем ширине диелектричног материјала.
Тхе недостаци микротракастих антена укључи следеће.
- Ова антена обезбеђује мање појачање.
- Ефикасност ове врсте антене је ниска због губитака проводника и диелектрика.
- Ова антена има велики опсег унакрсне поларизације зрачења.
- Капацитет управљања снагом ове антене је низак.
- Има мањи опсег импеданције.
- Структура ове антене зрачи из извора и других спојних тачака.
- Ова антена показује изузетно осетљиве перформансе према еколошким факторима.
- Ове антене су склоније фалсификованом зрачењу.
- Ова антена има више проводничких и диелектричних губитака.
Апликације
Тхе користи или примена микротракастих антена укључи следеће.
- Мицрострип антене су применљиве у различитим областима; у пројектилима, сателити , свемирске летелице, авиони, бежични комуникациони системи, мобилни телефони, даљинска детекција и радари.
- Ове антене се користе у бежичним комуникацијама. да покаже компатибилност са ручним уређајима као што су мобилни телефони и пејџери.
- Оне се користе на пројектилима као комуникационе антене.
- Ове антене су мале величине, па се користе у микроталасним и сателитским комуникационим апликацијама.
- ГПС је једна од главних предности микротракастих антена јер омогућава лако праћење возила и маринаца.
- Они се користе у фазном низу радари за руковање толеранцијом пропусног опсега једнаком неком проценту.
Како побољшати пропусни опсег микротракасте антене?
Пропусни опсег микротракасте антене може се побољшати различитим техникама као што је повећање дебљине подлоге са ниском диелектричном константом, сечење прореза, довод сонде кроз сечење уреза и различити облици антене
Зашто микротракасте антене зраче?
Микротракасте патцх антене зраче углавном због рубних поља између ивице закрпе и уземљења.
Како повећати појачање микротракасте антене?
Појачање микротракасте антене може се повећати са паразитским закрпом и ваздушним размаком између напојног споја и уземљења.
Дакле, ово је преглед микротракасте антене , рад и његове примене. Ова антена је прилично модеран изум који омогућава згодну интеграцију антене и других погонских кола комуникационог система на уобичајени ПЦБ (или) полупроводнички чип. Они се у великој мери користе у широком спектру тренутних микроталасних система у опсегу од гигахерца. Главне предности ове антене су; лагани, ниски трошкови, конформни облици и компатибилност са монолитним и хибридним микроталасним ИЦ-овима. Ево питања за вас, шта је а диполна антена ?
