新製品のアンテナ角度要件に適応し、前世代の PCB シート モールドを共有するために、次のアンテナ レイアウトを使用して、14dBi@77GHz のアンテナ ゲインと 3dB_E/H_Beamwidth=40°の放射性能を達成できます。Rogers 4830 プレートを使用、厚さ 0.127mm、Dk=3.25、Df=0.0033。
アンテナの配置
上の図では、マイクロストリップ グリッド アンテナが使用されています。マイクロストリップ グリッド アレイ アンテナは、N 個のマイクロストリップ リングによって形成される放射素子と伝送線路をカスケード接続することによって形成されるアンテナ形式です。コンパクトな構造、高利得、簡単な給電、製造の容易さなどの利点があります。主な偏波方式は直線偏波で、従来のマイクロストリップアンテナと同様、エッチング技術による加工が可能です。グリッドのインピーダンス、給電位置、相互接続構造によってアレイ全体の電流分布が決定され、放射特性はグリッドの形状に依存します。単一のグリッド サイズを使用して、アンテナの中心周波数が決定されます。
RFMISOアレイアンテナシリーズ製品：
RM-PA7087-43
RM-PA1075145-32
RM-SWA910-22
RM-PA10145-30
原理分析
アレイ素子の垂直方向に流れる電流は振幅が等しく逆方向であり、放射能力が弱いため、アンテナ性能への影響はほとんどありません。セル幅 l1 を半波長に設定し、a0 と b0 の間の位相差が 180°になるようにセル高さ (h) を調整します。ブロードサイド放射の場合、点 a1 と b1 の間の位相差は 0°です。
配列要素の構造
フィード構造
グリッド型アンテナは通常、同軸給電構造を使用し、給電線は PCB の背面に接続されるため、給電線は層を介して設計する必要があります。実際の処理では、一定の精度誤差が発生し、パフォーマンスに影響します。上の図で説明されている位相情報を満たすために、2 つのポートで励振振幅が等しいが、位相差が 180°である平面差動給電構造を使用できます。
同軸給電構造[1]
ほとんどのマイクロストリップ グリッド アレイ アンテナは同軸給電を使用します。グリッドアレイアンテナの給電位置は、主にセンター給電（給電点1）とエッジ給電（給電点2、給電点3）の2種類に分けられます。
典型的なグリッドアレイ構造
エッジ給電中、非共振単方向エンドファイア アレイであるグリッド アレイ アンテナ上のグリッド全体に進行波が発生します。グリッドアレイアンテナは、進行波アンテナとしても共振アンテナとしても使用することができる。適切な周波数、給電点、グリッド サイズを選択すると、グリッドは進行波 (周波数掃引) と共鳴 (エッジ放射) のさまざまな状態で動作できます。進行波アンテナとして、グリッドアレイアンテナはエッジ給電形式を採用しており、グリッドの短辺は導波波長の1/3よりわずかに大きく、長辺は短辺の長さの2倍から3倍の間です。 。短辺の電流は反対側に伝わり、短辺間には位相差が生じます。進行波 (非共振) グリッド アンテナは、グリッド面の法線方向から逸れた傾斜したビームを放射します。ビームの方向は周波数に応じて変化するため、周波数スキャンに使用できます。グリッドアレイアンテナを共振アンテナとして使用する場合、グリッドの長辺と短辺が中心周波数の導通波長の1波長と導通波長の1/2になるように設計され、中心給電方式が採用されます。共振状態にあるグリッド アンテナの瞬時電流は定在波分布を示します。放射線は主に短辺で発生し、長辺が伝送線路として機能します。グリッド アンテナはより良い放射効果が得られ、最大放射はワイドサイド放射状態にあり、偏波はグリッドの短辺に平行です。周波数が設計された中心周波数から逸脱すると、グリッドの短辺がガイド波長の半分ではなくなり、放射パターンでビームの分割が発生します。[2]
アレイモデルとその3Dパターン
アンテナ構造の上の図に示されているように、P1 と P2 の位相が 180° ずれている場合、ADS を回路図シミュレーションに使用できます (この記事ではモデル化されていません)。原理解析で示したように、給電ポートに差動給電を行うことで、単一のグリッド要素上の電流分布を観察できます。縦方向の位置の電流は反対方向（相殺）であり、横方向の位置の電流は振幅が等しく同位相です（重ね合わせ）。
異なるアーム上の電流分布1
異なるアーム上の電流分布 2
上記では、グリッド アンテナについて簡単に説明し、77 GHz で動作するマイクロストリップ給電構造を使用してアレイを設計します。実際、レーダー検出の要件に応じて、グリッドの垂直方向と水平方向の数を増減して、特定の角度でのアンテナ設計を実現できます。さらに、マイクロストリップ伝送線路の長さを差動給電ネットワーク内で変更して、対応する位相差を実現することができます。
投稿日時: 2024 年 1 月 24 日
