Contenido relacionado de antena microstrip

Estado de la aplicación

Las antenas Microstrip tienen las ventajas de miniaturización, fácil integración y buena directividad, y tienen amplias perspectivas de aplicación, especialmente en espoletas de radio. Este artículo presenta brevemente el análisis y diseño de una antena de microbanda con espoleta de proyectil de artillería extranjera. La espoleta es una espoleta FM y la parte de la antena consta de una tapa de plástico en la cabeza, un parche de microcinta y una placa inferior de metal, y está instalada en la cabeza del proyectil. La antena forma una fuente de corriente magnética equivalente en el punto de discontinuidad actual, y la directividad de la antena se puede cambiar cambiando la posición de cada corriente magnética.

Modo de alimentación e impedancia

Los métodos de alimentación de las antenas microstrip rectangulares se dividen básicamente en dos tipos: alimentación lateral y alimentación trasera. De cualquier manera, la resistencia de entrada resonante Rin es muy grande, lo que requiere un convertidor de impedancia para adaptar Rin al sistema de alimentación de 50 Ω. Para lograr la coincidencia, se debe conocer la impedancia de entrada. La admitancia de entrada de toda la antena microstrip puede considerarse como la admitancia de una ranura, que se transforma a través de una línea de transmisión de baja impedancia característica de longitud L y luego se conecta en paralelo con la admitancia de otra ranura. En el estado resonante, su susceptancia de entrada es cero y la admitancia de entrada es igual al doble de la conductancia de entrada Yin-2G∑∑.

Cuando Wλ,

g∑∑= w2/90λz

Su valor suele ser mucho menor que la admitancia característica de la línea de transmisión microstrip, cercana a la Estado de circuito abierto, por lo que limita la banda de impedancia de la antena. Para ampliar la banda de frecuencia, se puede aumentar el espesor del sustrato y se puede reducir el valor εr del sustrato, reduciendo así la admitancia característica; se puede aumentar w para aumentar la conductancia de la radiación; Se puede ver en la fórmula anterior que la función de dirección consta de dos factores, uno es la función de dirección de la matriz magnética básica y el otro es el factor de matriz de la matriz continua en fase y de igual amplitud de longitud l;

La radiación de la unidad de antena microcinta rectangular es igual a la radiación del conjunto binario con un espaciado de L formado por las grietas anteriores. Como se muestra en la Figura 3, la matriz binaria se transfiere desde el Foro de Simulación de Microondas

El campo de radiación de la antena es, r es la distancia desde el centro de la microcinta hasta el punto de campo.

Porque hλ, F2(θ,φ)≈1.

Igual

(4) Se puede ver en la fórmula anterior que si φ = 0, entonces solo existe el componente Eθ en este plano, por lo que este plano es el plano E. ; en φ= 90 En el plano de °, Eθ=0, y solo hay componente eφ, por lo que es el plano H, perpendicular a la dirección de propagación de la onda, y la dirección de radiación máxima es θ=0, que es la Z eje. Esto se debe a las propiedades de las matrices binarias.

La antena microcinta de este tipo de espoleta de bomba adopta un método de alimentación lateral. Al fabricar una antena microcinta rectangular con alimentación lateral, la coincidencia se puede lograr mediante el siguiente método: fotograbar el parche de la antena de alimentación central junto con el alimentador de 50ω, medir su impedancia de entrada y diseñar un transformador coincidente, y luego conectar el transformador a la radiación de la antena Entre la unidad y el alimentador de microstrip, se fabrica la antena requerida.

Modelo de Radiación

La figura 4 muestra el patrón de antena de este tipo.

Figura 4 antena de microcinta con espoleta

εr, f0, h, W, L se puede obtener mediante mediciones y experimentos in situ, y la antena de microcinta εe, λg, Z0 se puede obtener obtenido a través de las fórmulas anteriores. Con base en el método de análisis teórico de líneas de transmisión, el modelo se establece desde la perspectiva del flujo magnético equivalente. Al mismo tiempo, de acuerdo con la forma de onda del voltaje, considerando la radiación en los dos extremos abiertos de la microcinta y la radiación en los dos codos giratorios, se da el campo eléctrico en cada discontinuidad y se da la magnitud y dirección del flujo magnético. obtenido. Debido a la reflexión de la placa base metálica, la distribución de fuente de campo correspondiente se obtiene utilizando el principio del espejo. La radiación alrededor de la antena microstrip se muestra en la Figura 5.

Figura 5 Modelo de radiación de una antena microstrip.

Método de análisis cuantitativo

Según el modelo del principio de radiación de la antena, * * existen seis pares de fuentes de corriente magnética, IM6IM′6, IM1IM′1, IM3IM′3, IM5IM′ 5 dispuestos en paralelo en el eje Y, IM2IM′2 e IM4IM′4 están dispuestos en el eje X. Al resolver el campo de radiación total, se puede considerar como la superposición de los campos de radiación de estos cinco conjuntos de ranuras binarias. Las letras marcadas Im1, Im2, Im3...etc. En la Figura 5, la normalización se realiza con referencia a Im1, que se utiliza para indicar el tamaño del campo eléctrico en cada punto de radiación, además, β1, β2, β3 se utilizan para indicar que las fases de voltaje en Im3, Im5 e Im6 se retrasan; detrás del voltaje en la fase Im1. Estos valores se obtienen midiendo realmente el parche de microcinta. Sustituya en la fórmula para obtener la longitud de onda y la forma de onda correspondiente de la onda de transmisión en la microcinta. De esta manera, puede conocer el desfase en cada punto. 1) para obtener el mismo valor en cada punto.

Debido a errores de medición, los resultados del cálculo se distorsionarán y, en casos graves, los parámetros de antena obtenidos pueden estar lejos de la situación real. Para la disposición de fuente de radiación anterior, este artículo analiza brevemente y enumera su ecuación de radiación para su discusión. En este caso, existen patrones de polarización horizontal y vertical en el plano E y en el plano H del patrón de antena. considerados por separado al resolver.

En el plano de (1)φ= 90°, el conjunto de radiación compuesto por IM 1-IM′1, IM6-IM′6, IM3-IM′3, IM5-IM′5 está en En el plano sólo hay componentes Eφ, IM2-IM′2 e IM4. Entonces hay dos modos de polarización. La fórmula es la siguiente: Las fórmulas anteriores (5), (6), (7) y (8) describen la radiación de este tipo de antena microstrip. La programación en lenguaje C implementa este proceso. Se puede ver claramente en el patrón simulado que en el plano de φ = 90°, es decir, en el plano ecuatorial perpendicular al eje del misil, el patrón de antena presenta dos formas de figura de 8, una forma de figura de 8 vertical y otra La forma horizontal en forma de 8 es consistente con el patrón de antena medido. En el plano de φ = 0, es decir, el plano meridiano paralelo al eje del misil, la polarización horizontal es un semicírculo inclinado hacia adelante, lo que también es consistente con la realidad, pero el patrón de polarización vertical es inconsistente con el patrón medido. El motivo está relacionado con errores de medición dimensional.

Cambiar el grosor de la placa dieléctrica, la constante dieléctrica y el ancho del parche de microstrip cambiará fundamentalmente la forma de onda en la línea de transmisión de microstrip (la longitud de onda de transmisión λR está estrechamente relacionada con los parámetros anteriores). A juzgar por el impacto en el patrón, tiene poco impacto en el plano ecuatorial, pero tiene un impacto significativo en el plano meridional. El semicírculo inclinado hacia adelante puede adquirir una forma horizontal (por supuesto, esto bajo la condición de que el tamaño de la antena permanezca sin cambios).

Antena microcinta