Metotia o le Fafagaina o le Antenna Microstrip: Ituaiga ma Filifiliga

O le ā le Microstrip Antenna Feed?

E fa'afeso'ota'i e se fafaga le puna RF po'o le mea e talia ai le radiation patch a'o suia le impedance o le system i le antenna input impedance. I se mamanu fa'atino, o le fafaga o se vaega o le antenna nai lo se fa'amatalaga tu'ueseese. O lona geometry e suia ai le current distribution, resonant frequency, return loss, bandwidth e mafai ona fa'aaogaina ma le radiation e le mana'omia.

E masani ona vaevaeina fafaga antenna microstrip i ni auala feso'ota'i tuusa'o ma ni auala feso'ota'i eletise. O fafaga laina microstrip ma probe coaxial e faia ni feso'ota'iga eletise tuusa'o ma le patch. O fafaga aperture-coupled ma probe proximity-coupled e fa'aliliuina le malosi e ala i le electromagnetic coupling ma e masani ona fa'aogaina le sili atu ma le tasi le vaega o le substrate.

Auala Autu e Fa o le Fafagaina o le Antenna Microstrip

1. Fafaga Laina Microstrip

I le fafaga laina microstrip, o se laina fa'asalalau lolomi e feso'ota'i sa'o i le patch. E mafai ona gaosia le laina ma le patch i luga o le substrate e tasi i le tasi faiga PCB, ma faigofie ai lenei metotia, faigofie ona fa'aalia ma talafeagai mo le gaosiga taugofie ma le tele o fa'asologa lolomi.

E mafai ona fetu'una'i le fa'atusatusaga o le impedance e ala i le suia o le lautele o le laina fafaga, fa'aaoga se inset, fa'aopoopoina o se quarter-wave transformer po'o le fa'aleleia atili o le feso'ota'iga i le va o le laina ma le patch. O le fa'atapula'aga autu o le fa'asalalauina fo'i lea o le laina fafaga. O lenei fa'asalalauga sese e mafai ona a'afia ai le cross-polarization ma le mamanu o le fa'asalalauga, aemaise lava pe a fai si mafiafia o le substrate pe umi fo'i le feso'ota'iga fafaga.

2. Fafaga o le Su'esu'ega Coaxial

O le fafaga o le probe coaxial e ui atu i le eleele ma le substrate. O le conductor pito i fafo coaxial e fesoʻotaʻi i le eleele, ae o le conductor i totonu e fesoʻotaʻi i le patch. O le siitia o le tulaga o le probe e maua ai se auala faigofie e filifili ai le teteʻe ulufale e manaʻomia e aunoa ma le lolomiina o se laina fafaga i luga o le mea e faʻasalalauina.

O lenei metotia e ofoina atu ai le tulaga fetuutuunai o le feed-point ma e masani lava ona maualalo le feed-line radiation, ae e manaʻomia ai le viliina ma se fesoʻotaʻiga eletise faatuatuaina. O se probe umi e faʻaofi ai le inductance, o lea e mafai ai ona faʻaleagaina le faʻatinoga i mea e mafiafia ai le eletise poʻo le maualuga o le frequencies. O le mea lea e tatau ona aofia ai le geometry o le connector, le voluma o le solder ma le onosaʻi o le gaosiga i le faʻataʻitaʻiga mulimuli.

3. Fafaga Fa'apipi'i-Aperture

O le aperture-coupled feed e tu'u ai le laina fa'asalalau i lalo o le eleele ma le vaega i luga a'e. E ui atu le malosiaga i totonu o se avanoa i le eleele. Talu ai ona vavae'eseina e le eleele le feso'ota'iga fafaga mai le vaega e fa'asalalauina ai le eletise, o lenei fa'atulagaga e maua ai le vavae'esega lelei mai le fafaga i le radiator ma e mafai ona fa'aitiitia ai le fa'asalalauina o le eletise e le mana'omia.

O le fua o le avanoa, le tulaga o le avanoa, le stub o le laina fafaga, le mafiafia o le substrate ma le dielectric constants e aʻafia uma ai le faʻapipiʻiina ma le fetaui. E mafai e le faʻapipiʻiina o le avanoa ona lagolagoina le bandwidth lautele nai lo le tele o fafaga tuusaʻo, ae e manaʻomia ai se fausaga e tele vaega ma le faʻatulagaina saʻo i le va o le laina, avanoa ma le patch.

4. Fafaga e Fesoota'i ma le Latalata

I le fafaga feso'ota'i-piliki, e ta'ua fo'i o le fafaga feso'ota'i fa'aeletoronika, o le laina microstrip e tu'u i lalo o le patch ma vavae'ese mai ai e se vaega dielectric. E ufiufi e le laina se vaega o le patch, ma e fa'aliliuina le malosi e ala i le fanua eletise. E leai se feso'ota'iga eletise tu'usa'o ma e leai se avanoa i le eleele.

O le umi o le fe'avea'i, tulaga o le laina, meatotino o le substrate ma le mafiafia o le vaega e pulea ai le so'oga. O lenei metotia e mafai ona maua ai le lautele o le impedance bandwidth ma le maualalo o le spurious radiation, ae o le fausaga e lua-vaega e mafiafia ma sili atu ona maaleale i le fa'atulagaina ma le fa'apaleniina o le so'oga.

Faatusatusaga o Metotia o le Fafagaina o le Antenna Microstrip

Auala e fafagaina ai	Malosiaga masani o le bandwidth	Fa'agaoioiga	Fa'asalalauina o le fa'asalalauga / vavae'esega	E sili ona fetaui ma
Laina o le Microstrip	Vaapiapi i le feololo	PCB faigofie, e tasi le vaega	Fa'ateleina le fa'asalalauina o le laina fafaga	O mamanu ma fa'asologa lolomi taugofie ma taugofie
Su'ega fa'atasi	Vaapiapi i le feololo	Viliina ma feso'ota'iga fa'atulagaina	Fa'asalalauina maualalo o le laina fafaga	Fa'atulagaina o le fa'asoa o le vaega e tasi e mafai ona fetu'una'i
Fa'apipi'i avanoa	Feololo i le lautele	Televaega ma le fa'atulagaina o avanoa	Vaeluaina lelei o mea'ai	Fuafuaga e manaʻomia ai le vavaeʻese ma le lautele o le bandwidth
Feso'ota'iga vavalalata	Lautele	Vaega e tele ma le fa'atulagaina o le so'oga	Fa'asalalauga pepelo maualalo	Fuafuaga o le broadband lea e taliaina ai le mafiafia faaopoopo

O aga masani ia o mamanu, ae le o ni fa'amaoniga tumau o le fa'atinoga. O le foliga o le patch, le leiloa o le substrate, le dielectric constant, le mafiafia, le tele o taimi, le umi o le feed-network ma le onosa'i o le gaosiga e mafai ona suia ai le i'uga.

Auala e Filifili ai le Auala Sa'o e Fafaga ai

• Lapoa fa'alava e mana'omia:E masani lava ona lava le fafaga tuusa'o mo faiga narrowband. Atonu e sili atu le fa'apipi'iina o le Aperture po'o le proximity pe afai o se bandwidth impedance lautele o se mea e mana'omia muamua.
• Aofa'iga o le talaaga ma le vaega:O le fafaga laina microstrip e fa'afaigofie ai ona gaosia le fausaga. O fafaga fa'apipi'i e mana'omia ai ni vaega fa'aopoopo ma le fa'atulagaina.
• Mama o le fa'avevela:Afai e matuā tāua tele le fa'asalalauina o le fafaga mai le feso'ota'iga o le paipa po'o le vavae'eseina mai luma i tua, e mafai e se fausaga e fa'apipi'i ai le avanoa ona vavae'eseina le fafaga mai le vaega o le paipa.
• Tuufaatasiga o le Array:E faigofie ona fa'aogaina feso'ota'iga microstrip lolomi mo fa'asologa (arrays), ae o le leiloa o laina ma le fa'asalalauina o le parasitic e fa'ateleina pe a fa'aumiumi le feso'ota'iga. E tatau ona iloiloina fa'atasi le fa'atulagaga fa'apisinisi ma le fa'apalepale o le amplitude/phase.
• Taimi masani ma le onosa'i:I le tele o galu o le milimita, e taua tele i le eletise suiga o feso'ota'iga, le fa'apalepale o le etching, le mafiafia o le substrate ma mea sese o le resitalaina.
• Tapula'a o le malosi ma le vevela:E tatau ona siaki le leiloa o le aveta'avale, le fa'avevela o le dielectric, le mafiafia o le tafe o le feso'ota'iga ma le malosi o le fanua i le lotoifale mo le tulaga maualuga o le malosiaga e fa'amoemoeina.
• Tau ma le toe faia:O le mamanu e sili ona lelei le faʻataʻitaʻiga o le bandwidth atonu e le o le filifiliga sili lea ona lelei mo le gaosiga pe afai e manaʻomia ai se faʻapipiʻiga faigata poʻo se faʻatulagaina lelei o vaega e tele.

Auala e Filifili ai se Nofoaga e Fafaga ai le Coaxial Probe

O le tulaga sa'o o le probe o le nofoaga lea e tu'uina atu ai le input impedance a'o fa'aosofia le mode fa'amoemoeina i le cross-polarization taliaina. E le tatau ona filifilia otometi i le patch center, le maximum electric-field point po'o le maximum current point.

Mo se fasi fa'atafafā masani e fa'agaoioia i lona faiga fa'avae, o le tete'e i totonu e masani lava ona maualuga i tafatafa o se pito e fa'asalalauina ma fa'aitiitia pe a agai atu le fafaga agai i le ogatotonu i luga o le fua fa'atatau o le resonant. O se vaega e 50-ohm e masani ona maua i le va o le pito ma le ogatotonu. O le tulaga tonu e fa'alagolago i fua fa'atatau o le fasi, meatotino o le substrate, lautele o le probe, eleele, feso'ota'iga ma fausaga lata ane.

1. Amata i le fua o le patch mo le resonant frequency ma le polarization e manaʻomia.
2. Tuu le su'ega i luga o se laina tutusa talafeagai e fesoasoani e fa'aosofia ai le faiga mana'omia ma fa'atapula'a ai fanua fa'alava.
3. Fa'asolo le offset mai le pito fa'asalalau i se fa'ata'ita'iga eletise elekenetika o le galu atoa se'ia o'o ina o'o atu i le impedance ma le return loss fa'amoemoeina.
4. E aofia ai le coaxial transition, probe inductance, solder pad, finite ground plane, enclosure ma le radome pe a avea ma vaega o le fa'apotopotoga mulimuli.
5. Fausia se faʻataʻitaʻiga o le faapalepale mo le mafiafia o le substrate, dielectric constant, etching ma le mea sese o le tulaga o le fafaga.
6. Fa'amaonia le antenna ua gaosia i se calibrated vector network analyzer ma fetu'una'i pe a uma ona fa'atusatusa le fuaina ma le simulation reference planes.

Siakiina o le Fuafuaga ma le Fuaina

E tatau ona faʻamaonia le faʻaleleia atili o le fafaga e faʻasaga i le sili atu ma le tasi le tau o le S-parameter. O se iloiloga atoa e masani ona aofia ai:

• Frequency resonant, S11, return loss, VSWR ma le impedance bandwidth.
• Fa'alavelave fa'aulu moni ma fa'alavelave fa'afoliga i le vaega o lo'o fa'agaoioia.
• Lelei atoatoa, fa'aopoopoga ua iloa ma le gau o le aveta'avale/dielectric.
• O mamanu o fa'asalalauga fa'atasi ma fa'asalalauga fa'alava i vaega autū.
• Fua fa'atatau o luma i tua, itu o le laina ma le fa'aletonu o le mamanu e mafua mai i le fafaga po'o le feso'ota'iga.
• O le tufatufaina atu o le taimi nei ma faʻamaoniga o galu o luga e leʻi faʻamoemoeina poʻo ni faiga maualuluga.
• Fa'atinoga i lalo o le vevela e pei ona fa'amoemoeina, radome, fale, uaea e fa'aogaina ai ma tulaga fa'apipi'i.

Talosaga

E fa'aaogaina antenna ma fa'asologa o uaea eletise maikositala i nofoaga feso'ota'iga uaealesi, masini satelite ma masini fa'atautaia, masini fa'alogo radar, telemetry, fa'avae va'alele, faiga fa'ata'ita'i ma oloa RF fa'apipi'i laiti. E tatau ona filifilia le fa'atulagaga o le fafaga mo le mana'oga moni o le faiga: o se fafaga lolomi faigofie e ono fetaui lelei mo se iunite vaapiapi laiti, ae o se fafaga fa'apipi'i e ono fa'amaonia mo le lautele o le bandwidth po'o le malosi o le vavae'esega.

Fesili e Masani Ona Fesiligia

O le fea metotia e sili ona faigofie e fafaga ai le antenna microstrip?

O le microstrip line feed e masani lava ona faigofie ona e mafai ona lolomiina le laina ma le patch i luga o le substrate e tasi. E faigofie ona tuʻufaʻatasia ma se planar feed network, e ui lava e tatau ona pulea le feed-line radiation.

O le fea metotia o le fafagaina e sili ona lautele le bandwidth?

E masani ona ofoina atu e le fafaga e feso'ota'i ma le fafaga e feso'ota'i ma le avanoa le gafatia tele o le bandwidth nai lo fafaga tuusa'o masani. O le bandwidth moni e fa'alagolago lava i le geometry atoa o le antenna ma le substrate stack.

O le fea mea'ai e sili ona lelei le vavae'eseina mai le vaega ua sosolo atu i ai le susulu?

E maua ai le malosi o le vavae'eseina o le laina fafaga mai le vaega e ala i le aperture coupling ona e vavae'eseina e le eleele le laina fafaga mai le vaega e sosolo ai le paipa. E mana'omia pea ona iloiloina le tafe o le paipa ma le back radiation.

E suia ea e le nofoaga e fafaga ai le televave o le resonant?

O lona autū autū o le fa'afetauiina o le impedance, ae o le probe po'o le laina e fa'alavelaveina fo'i fanua eletise. O probe tetele, probe uumi, so'oga malosi po'o se fafaga e latalata i se vaega o le fanua ma'ale'ale e mafai ona suia ai le resonance fa'apea fo'i ma le input impedance.

O le a le eseesega i le va o le fafagaina ma le fetaui o le impedance?

O le fafagaina e faʻamatalaina ai le auala e tuʻuina atu ai le malosiaga RF i le patch. O le faʻafetauiina o le impedance o le faagasologa lea o le faʻafetauiina o le input antenna ma le laina faʻasalalauga, e masani lava 50 ohms. O le tulaga o le fafagaina ma le geometry o ni fesuiaʻiga taua o le fetaui, ae e mafai foʻi ona faʻaaogaina ni transformers faaopoopo, insets, stubs poʻo ni fesoʻotaʻiga fetaui.

Faaiuga

O le filifilia o se microstrip antenna feed o se fa'ai'uga i le tulaga o le faiga. O microstrip line ma coaxial probe feeds e lagolagoina le faigofie ma le fa'atulagaina sa'o, ae o le aperture ma le proximity coupling e ofoina atu le malosi o le isolation po'o le lautele o le bandwidth i le tau o vaega fa'aopoopo ma le fa'atonutonuina lelei o le gaosiga. O le fa'atinoga mulimuli e tatau ona fa'amaonia i taimi uma i le full-wave simulation, tolerance analysis ma le calibrated measurement.

Fautuaga mo Oloa o le Antenna Microstrip

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