Jump to content

    
Следующим шгом по идее должен быть выбор типа элементарного излучателя (патч или щель) и его расчет.

выбрал патч, подложка 100мкм(проект в HFSS выложил в одноимённой ветке) только вот не получается согласовать в полосе 2ГГц коаксиал на 50 с патчем ,не выходит аленький цветочек... может ктонить вразумит? или выскажет свои мысли.?

И ещё

Патч или щель - плюсы и минусы, поделитесь опытом и знаниями.

Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
выбрал патч, подложка 100мкм(проект в HFSS выложил в одноимённой ветке) только вот не получается согласовать в полосе 2ГГц коаксиал на 50 с патчем ,не выходит аленький цветочек... может ктонить вразумит? или выскажет свои мысли.?

И ещё

Патч или щель - плюсы и минусы, поделитесь опытом и знаниями.

Спасибо.

 

При такой подложке хорошо, если у вас по 2-ке мегагерц 200-300 полосы получится. Увеличивайте толщину подложки. Но лучше - читайте книги. Это не тот случай, когда если что-то в руках вертеть очень долго, то что-то да и получится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Патч или щель - плюсы и минусы, поделитесь опытом и знаниями.

смысл патча на 36Гиг? тарелка диаметром 30см + соответствующий облучатель обеспечит КНД более 30dB,

патч размерами получается 3x3 мм да и оные нужно собрать до кучи и запитать соответсвующим способом, масса потерь и промблем...а со щелями дело такое это типо когда у соседки течет то у меня капает... типо волновод, бегущая или стоячая волна,

по одной стенке щели и в не малом колл-ве для КНД 30 dB... щель это слот и поляризация там другая в сравнении с патчем...

Share this post


Link to post
Share on other sites
При такой подложке хорошо, если у вас по 2-ке мегагерц 200-300 полосы получится. Увеличивайте толщину подложки. Но лучше - читайте книги. Это не тот случай, когда если что-то в руках вертеть очень долго, то что-то да и получится.

Вот в этой работе - Ahmed Fatthi Alsager "Design and Analysis of Microstrip Patch Antenna Arrays" прочитал следующее - From equations (4.18) ~(4.26) we can note that the impedance of the microstrip patch antenna is not depending on the substrate dielectric constant 􀔪􀝎 or the height of it h.

Враньё получается?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

ахмед переврал баланиса. в оригинале у написано "the input resistance is not strongly dependent uponthe substrate height h" и добавил до кучи эпсилон.

но вообще при h/lambda << 1 от h уже ничего не зависит, учит нас баланис. но это все в первом приближении. конечно, от ширины и эпсилон все зависит, но слабее чем от ширины патча. все относительно. думаю это ахмед и хотел сказать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо.

Ну хорошо. А что говорит баланис или кто другой по поводу связи h c входным сопротивлением патча? Естесвенно интересует случай h<<lambda.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Спасибо.

Ну хорошо. А что говорит баланис или кто другой по поводу связи h c входным сопротивлением патча? Естесвенно интересует случай h<<lambda.

Входное сопротивление Вы можете подобрать перемещая точку запитки от центра патча к краю, в конце концов подключитесь к патчу с края через трансформирующий отрезок линии. Гораздо больше проблем вызывает близкое расположение патча к "земле" с рабочей полосой. Патч становится очень узкополосным.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Входное сопротивление Вы можете подобрать перемещая точку запитки от центра патча к краю, в конце концов подключитесь к патчу с края через трансформирующий отрезок линии.

Об этом уже почитал, и помоделировал.

 

Гораздо больше проблем вызывает близкое расположение патча к "земле" с рабочей полосой. Патч становится очень узкополосным.

А формулы связующие рабочую полосу и толщину подложки есть?

Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Панченко, Нефедов Микрополосковые антенны. Мало кто еще морочился строгими (ну почти) методами решения МПА. В 3й главе что-то есть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А формулы связующие рабочую полосу и толщину подложки есть?

 

Есть стойкое подозрение, что полосу 2 ГГц на частоте 36 ГГц на простом патче вы не получите. К сожалению, толщину подложки нельзя увеличивать бесконечно. Тем более в решетке. Существуют методы расширения полосы патча. На вскидку, попробуйте поискать вот тут: Kin-Lu Wong.Compact and Broadband Microstrip Antennas. Да, сразу имейте ввиду, что как только вы поместите элемент в решетку, все сильно поменяется. Вам бы с шагом и сеткой определиться, исходя из требуемого сектора обзора, понять как вы патч возбуждать будете, как решеткой управлять, а уж потом лепить элемент.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть стойкое подозрение, что полосу 2 ГГц на частоте 36 ГГц на простом патче вы не получите. К сожалению, толщину подложки нельзя увеличивать бесконечно. Тем более в решетке. Существуют методы расширения полосы патча.

Существуют. Это воздух в качестве диэлектрика тогда можно претендовать на 5-10% полосы от несущей и плюс ФАР из патчей тогда до 20%. Но все очень не просто и потребует некоторой сноровки. Патч дает КНД 8-9dBi соответственно каждая последующая секция по 3dB. Для 28dBi gain нужна решетка 8х8 = 64 патча и не факт что не потеряете оный походу в согласовании. С щелями то же. На 60Гиг патчик делается на кристалле. Епсилон ~13 арсенид галия, 8dBi gain полоса >10%.

http://www.hittite.com/content/documents/d...c6000lp711e.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

подскажите пожалуйста, каким образом в ФАР технически реализуется изменение амплитуды токов излучающих элементов?

 

Изменяют размеры излучателей или используют неравномерные делители мощности ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
подскажите пожалуйста, каким образом в ФАР технически реализуется изменение амплитуды токов излучающих элементов?

 

Изменяют размеры излучателей или используют неравномерные делители мощности ?

 

В первом приближении, если это не самолетная ФАР с синтезированной апертурой, ничего такого не нужно. Нужно все пачи сфазировать, те разместить на расстоянии лямбда/2 и сфазировать и поделить поровну

подведенную мощность, ибо в микрополоске скорость распространения ( читай фаза ) это не тоже

что и по воздуху. Как то так, если упрощенно.

А в самолетных ( как ярких представителей данного класса ) есть разные подходы. Многомодульность и плюс фазовращатели. Или общий генератор ( магнетрон? ) но изменяя частоту можно получить сдвиг фаз и как следствие сканирование диаграммы направленности.

Есть и другие варианты, но это за пределами даного топика.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В первом приближении, если это не самолетная ФАР с синтезированной апертурой, ничего такого не нужно. Нужно все пачи сфазировать, те разместить на расстоянии лямбда/2 и сфазировать и поделить поровну

подведенную мощность, ибо в микрополоске скорость распространения ( читай фаза ) это не тоже

что и по воздуху. Как то так, если упрощенно.

А в самолетных ( как ярких представителей данного класса ) есть разные подходы. Многомодульность и плюс фазовращатели. Или общий генератор ( магнетрон? ) но изменяя частоту можно получить сдвиг фаз и как следствие сканирование диаграммы направленности.

Есть и другие варианты, но это за пределами даного топика.

равномерное распределение не интересует из-за боковых лепестков около -13.5 дб, поэтому "сфазировать и поделить поровну" не подходит.

Интересуют распределения типа Дольфа-Чебышева, Тейлора и некоторые другие, с помощью которых можно снизить УБЛ до заданного уровня.

Изменение частоты также не подразумевается.

Ставить на каждый патч-излучатель элемент управления не только фазой, но и амплитудой не всегда целесообразно. Остается неравномерное деление мощности между элементами решетки. Или есть какие-то другие альтернативы?

Share this post


Link to post
Share on other sites
равномерное распределение не интересует из-за боковых лепестков около -13.5 дб, поэтому "сфазировать и поделить поровну" не подходит.

Интересуют распределения типа Дольфа-Чебышева, Тейлора и некоторые другие, с помощью которых можно снизить УБЛ до заданного уровня.

Изменение частоты также не подразумевается.

Ставить на каждый патч-излучатель элемент управления не только фазой, но и амплитудой не всегда целесообразно. Остается неравномерное деление мощности между элементами решетки. Или есть какие-то другие альтернативы?

 

Есть, делайте "разреженные" (может правильно сказать не эквидистантные) АР, т.е. в середине АР элементы расположены чаще, чем по краям. По сути тоже самое, что и уменьшение амплитуды к краям, только оперерируют числом элементов.

post-80355-1403624046_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this