მიკროზოლიანი ანტენის კვების მეთოდები: ტიპები და შერჩევა

რა არის მიკროზოლიანი ანტენის მიმწოდებელი?

კვების წყარო აკავშირებს რადიოსიხშირული წყაროს ან მიმღებს გამოსხივების პატჩთან, ამავდროულად სისტემის წინაღობას გარდაქმნის ანტენის შემავალი წინაღობის წინაღობად. პრაქტიკულ დიზაინში, კვების წყარო ანტენის ნაწილია და არა ცალკეული დეტალი. მისი გეომეტრია ცვლის დენის განაწილებას, რეზონანსულ სიხშირეს, დაბრუნების დანაკარგს, გამოსაყენებელ გამტარობას და არასასურველ გამოსხივებას.

მიკროზოლიანი ანტენის მიმწოდებლები ჩვეულებრივ იყოფა პირდაპირი კონტაქტის მეთოდებად და ელექტრომაგნიტურად შეერთებულ მეთოდებად. მიკროზოლიანი ხაზის და კოაქსიალური ზონდის მიმწოდებლები პირდაპირ ელექტრულ კონტაქტს ამყარებენ პატჩთან. აპერტურასთან შეერთებული და სიახლოვით შეერთებული მიმწოდებლები ენერგიას გადასცემენ ელექტრომაგნიტური შეერთების გზით და ჩვეულებრივ იყენებენ ერთზე მეტ სუბსტრატის ფენას.

მიკროზოლიანი ანტენის კვების ოთხი ძირითადი მეთოდი

1. მიკროზოლიანი ხაზის მიწოდება

მიკროზოლიანი ხაზის მიწოდებისას, დაბეჭდილი გადამცემი ხაზი პირდაპირ უკავშირდება პატჩს. ხაზისა და პატჩის დამზადება შესაძლებელია ერთსა და იმავე სუბსტრატზე ერთი დაბეჭდილი დაფის პროცესით, რაც ამ მეთოდს მარტივს, დაბალპროფილურს და შესაფერისს ხდის დაბალფასიანი წარმოებისთვის და მრავალი დაბეჭდილი მასივისთვის.

წინაღობის შესაბამისობის რეგულირება შესაძლებელია კვების ხაზის სიგანის შეცვლით, ჩანართის გამოყენებით, მეოთხედი ტალღის ტრანსფორმატორის დამატებით ან ხაზსა და პაჩს შორის შეერთების ოპტიმიზაციით. მთავარი შეზღუდვა ის არის, რომ კვების ხაზიც ასხივებს. ამ ცრუ გამოსხივებას შეუძლია გავლენა მოახდინოს ჯვარედინი პოლარიზაციასა და გამოსხივების ნიმუშზე, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც სუბსტრატი შედარებით სქელია ან კვების ქსელი გრძელია.

2. კოაქსიალური ზონდის მიწოდება

კოაქსიალური ზონდის მკვებავი გადის დამიწების სიბრტყესა და სუბსტრატში. კოაქსიალური გარე გამტარი დაკავშირებულია დამიწების სიბრტყესთან, ხოლო შიდა გამტარი - პატჩთან. ზონდის პოზიციის გადაადგილება უზრუნველყოფს მოსახერხებელ გზას სასურველი შეყვანის წინაღობის შესარჩევად გამოსხივების ზედაპირზე მიწოდების ხაზის დაბეჭდვის გარეშე.

ეს მეთოდი გვთავაზობს მოქნილ კვების წერტილის განლაგებას და ზოგადად დაბალ კვების ხაზზე გამოსხივებას, თუმცა მოითხოვს ბურღვას და საიმედო ელექტრო შეერთებას. გრძელი ზონდი შემოაქვს ინდუქციურობა, ამიტომ მუშაობა შეიძლება გაუარესდეს ელექტრულად სქელი სუბსტრატების ან უფრო მაღალი სიხშირეების დროს. ამიტომ, საბოლოო მოდელში უნდა იყოს გათვალისწინებული შემაერთებლის გეომეტრია, შედუღების მოცულობა და წარმოების ტოლერანტობა.

3. აპერტურასთან შეერთებული მიწოდება

აპერტურასთან დაკავშირებული მიმწოდებელი გადამცემ ხაზს დამიწების სიბრტყის ქვემოთ, ხოლო პაჩს მის ზემოთ ათავსებს. ენერგია დამიწების სიბრტყეში არსებული ჭრილის გავლით გადის. რადგან დამიწების სიბრტყე მიმწოდებელ ქსელს გამოსხივების პაჩისგან ჰყოფს, ეს განლაგება უზრუნველყოფს მიმწოდებელიდან რადიატორამდე კარგ იზოლაციას და შეუძლია შეამციროს არასასურველი მიმწოდებელი გამოსხივება.

ჭრილის ზომები, ჭრილის პოზიცია, მიწოდების ხაზის ღერძი, სუბსტრატის სისქე და დიელექტრიკული მუდმივები გავლენას ახდენს შეერთებასა და შესაბამისობაზე. აპერტურული შეერთება უზრუნველყოფს უფრო ფართო გამტარობას, ვიდრე ბევრი პირდაპირი მიწოდება, მაგრამ ეს მოითხოვს მრავალშრიან სტრუქტურას და ზუსტ გასწორებას ხაზს, ჭრილსა და პაჩს შორის.

4. სიახლოვით შეერთებული კვება

სიახლოვით შეერთებულ კვებაში, რომელსაც ასევე ელექტრომაგნიტურად შეერთებულ კვებას უწოდებენ, მიკროზოლიანი ხაზი მოთავსებულია პატჩის ქვეშ და გამოყოფილია მისგან დიელექტრიკული ფენით. ხაზი გადაფარავს პატჩის ნაწილს და ენერგია გადაეცემა ელექტრომაგნიტური ველის მეშვეობით. დამიწების სიბრტყეში არ არსებობს პირდაპირი ელექტრული კავშირი და არც ჭრილი.

გადაფარვის სიგრძე, ხაზის პოზიცია, სუბსტრატის თვისებები და ფენის სისქე აკონტროლებს შეერთებას. ამ მეთოდს შეუძლია უზრუნველყოს ფართო წინაღობის გამტარობა და დაბალი ცრუ გამოსხივება, მაგრამ ორშრიანი სტრუქტურა უფრო სქელი და მგრძნობიარეა გასწორებისა და შეერთების ტოლერანტობის მიმართ.

მიკროზოლიანი ანტენის კვების მეთოდების შედარება

კვების მეთოდი	ტიპიური გამტარუნარიანობის პოტენციალი	ფაბრიკაცია	საკვების გამოსხივება / იზოლაცია	საუკეთესოდ შეეფერება
მიკროზოლის ხაზი	ვიწროდან საშუალომდე	მარტივი, ერთშრიანი PCB	მეტი კვების ხაზის გამოსხივება	დაბალი პროფილის, დაბალფასიანი დაბეჭდილი დიზაინები და მასივები
კოაქსიალური ზონდი	ვიწროდან საშუალომდე	ბურღვა და ვერტიკალური კავშირი	დაბალი კვების ხაზის გამოსხივება	მოქნილი ერთელემენტიანი კვების წერტილის რეგულირება
დიაფრაგმით შეერთებული	ზომიერიდან ფართომდე	მრავალშრიანი სლოტების გასწორებით	კარგი საკვების იზოლაცია	დიზაინები, რომლებიც მოითხოვენ იზოლაციას და უფრო ფართო გამტარობას
სიახლოვით დაკავშირებული	ფართო	მრავალშრიანი გადაფარვის გასწორებით	დაბალი ცრუ გამოსხივება	ფართოზოლოვანი დიზაინები, სადაც დამატებითი სისქე მისაღებია

ეს არის ფარდობითი დიზაინის ტენდენციები და არა ფიქსირებული შესრულების გარანტიები. ლაქის ფორმას, სუბსტრატის დანაკარგს, დიელექტრიკულ მუდმივას, სისქეს, სიხშირეს, კვების ქსელის სიგრძეს და წარმოების ტოლერანტობას შეუძლია შეცვალოს შედეგი.

როგორ ავირჩიოთ სწორი კვების მეთოდი

• საჭირო გამტარუნარიანობა:ვიწროზოლოვანი სისტემებისთვის ხშირად საკმარისია პირდაპირი მიწოდება. აპერტურა ან სიახლოვის შეერთება შეიძლება უფრო სასურველი იყოს, როდესაც უფრო ფართო წინაღობის დიაპაზონი პირველადი მოთხოვნაა.
• პროფილის და ფენების რაოდენობა:მიკროზოლიანი მილსადენი სტრუქტურის თხელობას და დამზადებას მარტივს ხდის. შეერთებული მილსადენები დამატებით ფენებს და გასწორებას მოითხოვს.
• რადიაციული სისუფთავე:თუ კვების ქსელის გამოსხივება ან წინა და უკანა იზოლაცია კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, აპერტურასთან შეერთებულ სტრუქტურას შეუძლია კვების წყაროს გამოყოფა ნაკვეთისგან.
• მასივის ინტეგრაცია:დაბეჭდილი მიკროზოლიანი ქსელები მოსახერხებელია მასივებისთვის, მაგრამ ხაზის დანაკარგი და პარაზიტული გამოსხივება იზრდება ქსელის დაგრძელებასთან ერთად. კორპორატიული კვების განლაგება და ამპლიტუდის/ფაზის ტოლერანტობა ერთად უნდა შეფასდეს.
• სიხშირე და ტოლერანტობა:მილიმეტრიანი ტალღის სიხშირეებზე, შემაერთებლის გადასვლები, გრავირების ტოლერანტობა, სუბსტრატის სისქე და რეგისტრაციის შეცდომები ელექტრულად მნიშვნელოვანი ხდება.
• სიმძლავრის და თერმული ლიმიტები:გამტარის დანაკარგი, დიელექტრიკული გათბობა, შემაერთებლის დენის სიმკვრივე და ლოკალური ველის კონცენტრაცია უნდა შემოწმდეს განკუთვნილი სიმძლავრის დონის მიხედვით.
• ღირებულება და განმეორებადობა:საუკეთესო სიმულირებული გამტარუნარიანობის მქონე დიზაინი შეიძლება არ იყოს საუკეთესო წარმოების არჩევანი, თუ ის მოითხოვს რთულ შეკვრას ან მჭიდრო მრავალშრიანი გასწორებას.

როგორ ავირჩიოთ კოაქსიალური ზონდის მიწოდების წერტილი

სწორი ზონდის პოზიცია არის ის ადგილი, რომელიც იძლევა სამიზნე შეყვანის წინაღობას, ამავდროულად აღძრავს სასურველ რეჟიმს მისაღები ჯვარედინი პოლარიზაციით. ის ავტომატურად არ უნდა შეირჩეს ზონდის ცენტრში, მაქსიმალური ელექტრული ველის წერტილში ან მაქსიმალური დენის წერტილში.

ჩვეულებრივი მართკუთხა პატჩის შემთხვევაში, რომელიც თავის ფუნდამენტურ რეჟიმში მუშაობს, შეყვანის წინააღმდეგობა, როგორც წესი, მაღალია გამოსხივების კიდის მახლობლად და მცირდება, როდესაც მიმწოდებელი რეზონანსული განზომილების გასწვრივ ცენტრისკენ მოძრაობს. კიდესა და ცენტრს შორის, როგორც წესი, 50-ომიანი წერტილია. ზუსტი პოზიცია დამოკიდებულია პატჩის ზომებზე, სუბსტრატის თვისებებზე, ზონდის დიამეტრზე, დამიწების სიბრტყეზე, კონექტორსა და მიმდებარე სტრუქტურებზე.

1. დაიწყეთ საჭირო რეზონანსული სიხშირისა და პოლარიზაციისთვის განკუთვნილი პატჩის ზომებით.
2. სასურველი რეჟიმის აგზნებისა და ჯვარედინი პოლარიზებული ველების შეზღუდვის მიზნით, ზონდი შესაბამის სიმეტრიის ხაზზე მოათავსეთ.
3. სრულტალღოვან ელექტრომაგნიტურ მოდელში გადაიტანეთ ოფსეტი გამოსხივების კიდიდან მანამ, სანამ არ მიიღწევა სამიზნე წინაღობა და დაბრუნების დანაკარგი.
4. როდესაც ისინი საბოლოო აწყობის ნაწილია, გაითვალისწინეთ კოაქსიალური გადასვლის, ზონდის ინდუქციურობის, შედუღების ბალიშის, სასრული დამიწების სიბრტყის, კორპუსის და რადომის არსებობა.
5. შექმენით ტოლერანტობის მოდელი სუბსტრატის სისქის, დიელექტრიკული მუდმივას, გრავირებისა და მიწოდების პოზიციის შეცდომისთვის.
6. წარმოებული ანტენის დადასტურება დაკალიბრებული ვექტორული ქსელის ანალიზატორით და კორექტირება მხოლოდ გაზომვისა და სიმულაციის საცნობარო სიბრტყეების შედარების შემდეგ შეგიძლიათ.

დიზაინისა და გაზომვის შემოწმებები

საკვების ოპტიმიზაცია უნდა გადამოწმდეს ერთზე მეტი S-პარამეტრის მნიშვნელობით. სრული მიმოხილვა, როგორც წესი, მოიცავს:

• რეზონანსული სიხშირე, S11, დაბრუნების დანაკარგი, VSWR და იმპედანსის გამტარობა.
• რეალური და წარმოსახვითი შეყვანის წინაღობა ოპერაციულ დიაპაზონში.
• სრული ეფექტურობა, რეალიზებული მომატება და გამტარის/დიელექტრიკული დანაკარგი.
• კოპოლარიზებული და ჯვარედინი პოლარიზებული გამოსხივების ნიმუშები მთავარ სიბრტყეებში.
• წინა და უკანა თანაფარდობა, გვერდითი წილებები და მიმწოდებლის ან შემაერთებლის მიერ გამოწვეული ნიმუშის დამახინჯება.
• მიმდინარე განაწილება და გაუთვალისწინებელი ზედაპირული ტალღის ან უფრო მაღალი რიგის რეჟიმების მტკიცებულება.
• მუშაობა მოსალოდნელი ტემპერატურის, რადომის, კორპუსის, კაბელის გაყვანილობისა და მონტაჟის პირობებში.

აპლიკაციები

მიკროზოლიანი ანტენები და მასივები გამოიყენება უკაბელო საკომუნიკაციო ტერმინალებში, თანამგზავრულ და ნავიგაციურ მოწყობილობებში, რადარის სენსორებში, ტელემეტრიაში, აერონავტიკულ პლატფორმებში, სატესტო სისტემებსა და კომპაქტურ ჩაშენებულ რადიოსიხშირულ პროდუქტებში. კვების არქიტექტურა უნდა შეირჩეს სისტემის ფაქტობრივი მოთხოვნილებების შესაბამისად: მარტივი დაბეჭდილი კვების წყარო შეიძლება იდეალური იყოს კომპაქტური ვიწროზოლოვანი მოწყობილობისთვის, ხოლო შეწყვილებული კვების წყარო შეიძლება გამართლებული იყოს უფრო ფართო გამტარუნარიანობის ან უფრო ძლიერი იზოლაციისთვის.

ხშირად დასმული კითხვები

მიკროზოლური ანტენის კვების რომელი მეთოდია ყველაზე მარტივი?

მიკროზოლიანი ხაზის მიწოდება, როგორც წესი, ყველაზე მარტივია, რადგან ხაზისა და ლაქის დაბეჭდვა ერთსა და იმავე სუბსტრატზეა შესაძლებელი. მისი ინტეგრირება ბრტყელ მიწოდების ქსელთან მარტივია, თუმცა მიწოდების ხაზის გამოსხივება უნდა იყოს კონტროლირებადი.

რომელი კვების მეთოდი უზრუნველყოფს ყველაზე ფართო გამტარობას?

სიახლოვით და დიაფრაგმით დაკავშირებული გადამცემები, როგორც წესი, უფრო დიდ გამტარუნარიანობას გვთავაზობენ, ვიდრე ძირითადი პირდაპირი გადამცემები. ფაქტობრივი გამტარუნარიანობა კვლავ დამოკიდებულია ანტენის სრულ გეომეტრიასა და სუბსტრატის დასტაზე.

რომელი საკვები უზრუნველყოფს საუკეთესო იზოლაციას გამოსხივების უბნისგან?

აპერტურული შეერთება უზრუნველყოფს ძლიერ სტრუქტურულ იზოლაციას, რადგან დამიწების სიბრტყე გამოყოფს მიწოდების ხაზს პატჩისგან. ჭრილის გაჟონვა და უკუ გამოსხივება კვლავ უნდა შეფასდეს.

ცვლის თუ არა კვების წერტილი რეზონანსულ სიხშირეს?

მისი მთავარი დანიშნულება წინაღობის შესაბამისობის დადგენაა, თუმცა ზონდი ან ხაზი ასევე არღვევს ელექტრომაგნიტურ ველებს. დიდი ზონდები, გრძელი ზონდები, ძლიერი შეერთება ან მგრძნობიარე ველის რეგიონთან ახლოს მდებარე კვება შეიძლება რეზონანსის, ასევე შემავალი წინაღობის ცვლილებას იწვევდეს.

რა განსხვავებაა კვებისა და წინაღობის შესაბამისობას შორის?

კვება აღწერს, თუ როგორ მიეწოდება რადიოსიხშირული ენერგია პატჩს. წინაღობის შესაბამისობა არის პროცესი, რომლის დროსაც ანტენის შეყვანა თავსებადია გადამცემ ხაზთან, ჩვეულებრივ 50 ომთან. მიწოდების პოზიცია და გეომეტრია მნიშვნელოვანი შესაბამისობის ცვლადებია, თუმცა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას დამატებითი ტრანსფორმატორები, ჩანართები, სტაბები ან შესაბამისობის ქსელები.

დასკვნა

მიკროზოლური ანტენის კვების წყაროს შერჩევა სისტემის დონეზე გადასაწყვეტია. მიკროზოლური ხაზისა და კოაქსიალური ზონდის კვების წყაროები ხელს უწყობს სიმარტივეს და პირდაპირ რეგულირებას, ხოლო დიაფრაგმა და სიახლოვის შეერთება უზრუნველყოფს უფრო ძლიერ იზოლაციას ან უფრო ფართო გამტარობას დამატებითი ფენების და უფრო მკაცრი წარმოების კონტროლის ხარჯზე. საბოლოო შესრულება ყოველთვის უნდა დადასტურდეს სრულტალღოვანი სიმულაციით, ტოლერანტობის ანალიზით და კალიბრირებული გაზომვით.

მიკროზოლიანი ანტენის პროდუქტის რეკომენდაციები

შეისწავლეთ RF MISOმიკროზოლიანი ანტენის პროდუქტებიქვემოთ, ანდაუკავშირდით ჩვენს საინჟინრო გუნდსსიხშირის დიაპაზონის, გაძლიერების, პოლარიზაციის, ინტერფეისისა და ინტეგრაციის მოთხოვნების განსახილველად.