マイクロストリップアンテナの4つの基本的な給電方法

マイクロストリップ アンテナの基本的な給電方法は次の 4 つです。

 

1. (マイクロストリップ給電): これはマイクロストリップアンテナにおける最も一般的な給電方法の一つです。RF信号はマイクロストリップラインを介してアンテナの放射部に伝送されます。通常はマイクロストリップラインと放射パッチ間の結合によって伝送されます。この方法はシンプルで柔軟性が高く、多くのマイクロストリップアンテナの設計に適しています。

2. （開口結合給電）：この方式では、マイクロストリップアンテナのベースプレート上のスロットまたは穴を利用して、マイクロストリップ線路をアンテナの放射素子に給電します。この方式は、インピーダンス整合と放射効率を向上させ、サイドローブの水平および垂直ビーム幅を縮小することができます。

3. (近接結合給電)：この方式では、マイクロストリップ線路の近傍に発振器または誘導素子を配置し、アンテナに信号を給電します。高いインピーダンス整合と広い周波数帯域を実現できるため、広帯域アンテナの設計に適しています。

4. (同軸給電): この方式では、コプレーナ線または同軸ケーブルを用いてRF信号をアンテナの放射部に給電します。この方式は通常、良好なインピーダンス整合と放射効率を提供し、特に単一のアンテナインターフェースが必要な場合に適しています。

給電方法が異なると、インピーダンス整合、周波数特性、放射効率、アンテナの物理的レイアウトに影響します。

マイクロストリップアンテナの同軸給電点の選び方

マイクロストリップアンテナを設計する際には、同軸給電点の位置を選定することが、アンテナの性能を確保する上で非常に重要です。マイクロストリップアンテナの同軸給電点の選定方法について、いくつか提案します。

1. 対称性：アンテナの対称性を維持するために、同軸給電点をマイクロストリップアンテナの中心に配置するようにしてください。これにより、アンテナの放射効率とインピーダンス整合が向上します。

2. 電界が最大となる場所：同軸給電点は、マイクロストリップアンテナの電界が最大となる位置で選択するのが最適で、これにより給電効率が向上し、損失が低減します。

3. 電流が最大になる場所: マイクロストリップ アンテナの電流が最大になる位置の近くに同軸給電点を選択すると、より高い放射電力と効率が得られます。

4. シングルモードでのゼロ電界ポイント: マイクロストリップ アンテナの設計では、シングルモード放射を実現する場合、より優れたインピーダンス整合と放射特性を実現するために、通常、シングルモードのゼロ電界ポイントで同軸給電点が選択されます。

5. 周波数および波形解析: シミュレーション ツールを使用して周波数スイープおよび電界/電流分布解析を実行し、最適な同軸給電点の位置を決定します。

6. ビーム方向を考慮する: 特定の指向性を持つ放射特性が必要な場合は、ビーム方向に応じて同軸給電点の位置を選択し、必要なアンテナ放射性能を得ることができます。

実際の設計プロセスでは、通常、上記の方法を組み合わせて、シミュレーション解析と実際の測定結果を通じて、マイクロストリップアンテナの設計要件と性能指標を達成するための最適な同軸給電点の位置を決定する必要があります。同時に、異なるタイプのマイクロストリップアンテナ（パッチアンテナ、ヘリカルアンテナなど）では、同軸給電点の位置を選択する際に特定の考慮事項がある場合があり、特定のアンテナタイプとアプリケーションシナリオに基づいた特定の分析と最適化が必要です。

マイクロストリップアンテナとパッチアンテナの違い

マイクロストリップアンテナとパッチアンテナは、一般的な小型アンテナの2つです。それぞれにいくつかの違いと特徴があります。

1. 構造とレイアウト：

- マイクロストリップアンテナは通常、マイクロストリップパッチとグランドプレートで構成されます。マイクロストリップパッチは放射素子として機能し、マイクロストリップラインを介してグランドプレートに接続されます。

- パッチ アンテナは通常、誘電体基板上に直接エッチングされた導体パッチであり、マイクロストリップ アンテナのようなマイクロストリップ ラインを必要としません。

2. サイズと形状：

- マイクロストリップアンテナはサイズが比較的小さく、マイクロ波周波数帯域でよく使用され、より柔軟な設計になっています。

- パッチアンテナは小型化するように設計することもでき、特定のケースでは、その寸法がさらに小さくなることがあります。

3. 周波数範囲：

- マイクロストリップ アンテナの周波数範囲は、数百メガヘルツから数ギガヘルツまでの範囲で、一定の広帯域特性を備えています。

- パッチアンテナは通常、特定の周波数帯域で優れたパフォーマンスを発揮し、一般的に特定の周波数アプリケーションで使用されます。

4. 製造工程：

- マイクロストリップアンテナは通常、プリント回路基板技術を使用して製造され、大量生産が可能でコストが低く抑えられます。

- パッチアンテナは通常、シリコンベースの材料またはその他の特殊材料で作られており、特定の処理要件があり、小ロット生産に適しています。

5. 偏光特性：

- マイクロストリップアンテナは直線偏波または円偏波用に設計できるため、ある程度の柔軟性が得られます。

- パッチアンテナの偏波特性は通常、アンテナの構造とレイアウトに依存し、マイクロストリップアンテナほど柔軟ではありません。

一般的に、マイクロストリップアンテナとパッチアンテナは構造、周波数範囲、製造プロセスが異なります。適切なアンテナタイプを選択するには、具体的なアプリケーション要件と設計上の考慮事項に基づいて決定する必要があります。

マイクロストリップアンテナ製品の推奨事項：