Antenna microstripè un nuovo tipo di microondeantennache utilizza strisce conduttive stampate su un substrato dielettrico come unità radiante dell'antenna. Le antenne a microstriscia sono ampiamente utilizzate nei moderni sistemi di comunicazione grazie alle loro dimensioni ridotte, alla leggerezza, al profilo basso e alla facile integrazione.
Come funziona l'antenna microstrip
Il principio di funzionamento di un'antenna a microstrip si basa sulla trasmissione e l'irradiazione di onde elettromagnetiche. Solitamente è costituita da una patch di radiazione, un substrato dielettrico e una piastra di massa. La patch di radiazione è stampata sulla superficie del substrato dielettrico, mentre la piastra di massa si trova sull'altro lato del substrato dielettrico.
1. Patch di radiazione: il patch di radiazione è una parte fondamentale dell'antenna a microstrip. È una sottile striscia metallica responsabile della cattura e dell'irradiazione delle onde elettromagnetiche.
2. Substrato dielettrico: il substrato dielettrico è solitamente costituito da materiali a bassa perdita e ad alta costante dielettrica, come il politetrafluoroetilene (PTFE) o altri materiali ceramici. La sua funzione è quella di supportare la membrana di radiazione e fungere da mezzo per la propagazione delle onde elettromagnetiche.
3. Piastra di terra: la piastra di terra è uno strato metallico più grande situato sull'altro lato del substrato dielettrico. Forma un accoppiamento capacitivo con la patch di radiazione e fornisce la necessaria distribuzione del campo elettromagnetico.
Quando il segnale a microonde viene immesso nell'antenna a microstrip, si forma un'onda stazionaria tra la patch di radiazione e la piastra di terra, dando origine all'emissione di onde elettromagnetiche. L'efficienza e il diagramma di radiazione di un'antenna a microstrip possono essere regolati modificando la forma e le dimensioni della patch e le caratteristiche del substrato dielettrico.
RFMISORaccomandazioni per la serie di antenne Microstrip:
RM-DAA-4471 (4,4-7,5 GHz)
RM-MPA1725-9 (1,7-2,5 GHz)
RM-MA25527-22 (25,5-27 GHz)
RM-MA424435-22 (4,25-4,35 GHz)
La differenza tra antenna microstrip e antenna patch
L'antenna patch è un tipo di antenna microstrip, ma tra le due esistono alcune differenze nella struttura e nel principio di funzionamento:
1. Differenze strutturali:
Antenna a microstrip: solitamente è costituita da una patch di radiazione, un substrato dielettrico e una piastra di massa. La patch è sospesa sul substrato dielettrico.
Antenna patch: l'elemento radiante dell'antenna patch è fissato direttamente al substrato dielettrico, solitamente senza una struttura sospesa evidente.
2. Metodo di alimentazione:
Antenna microstrip: il feed è solitamente collegato alla patch radiante tramite sonde o linee microstrip.
Antenna patch: i metodi di alimentazione sono più vari e possono essere alimentazione di bordo, alimentazione di slot o alimentazione coplanare, ecc.
3. Efficienza delle radiazioni:
Antenna microstrip: poiché tra la patch di radiazione e la piastra di terra è presente un certo spazio, potrebbe verificarsi una certa perdita di spazio d'aria, che influisce sull'efficienza della radiazione.
Antenna patch: l'elemento radiante dell'antenna patch è strettamente combinato con il substrato dielettrico, che solitamente ha un'efficienza di radiazione più elevata.
4. Prestazioni di larghezza di banda:
Antenna microstrip: la larghezza di banda è relativamente limitata e deve essere aumentata tramite una progettazione ottimizzata.
Antenna patch: è possibile ottenere una larghezza di banda più ampia progettando diverse strutture, ad esempio aggiungendo nervature radar o utilizzando strutture multistrato.
5. Occasioni di applicazione:
Antenna microstrip: adatta per applicazioni che presentano requisiti rigorosi in termini di altezza del profilo, come le comunicazioni satellitari e le comunicazioni mobili.
Antenne patch: grazie alla loro diversità strutturale, possono essere utilizzate in una più ampia gamma di applicazioni, tra cui radar, reti LAN wireless e sistemi di comunicazione personale.
Insomma
Le antenne a microstrip e le antenne patch sono entrambe antenne a microonde comunemente utilizzate nei moderni sistemi di comunicazione e presentano caratteristiche e vantaggi specifici. Le antenne a microstrip eccellono nelle applicazioni con spazi limitati grazie al loro profilo basso e alla facilità di integrazione. Le antenne patch, invece, sono più comuni nelle applicazioni che richiedono ampia larghezza di banda ed elevata efficienza, grazie alla loro elevata efficienza di radiazione e alla loro progettabilità.
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Data di pubblicazione: 17 maggio 2024
