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마이크로웨이브 기술

마이크로웨이브 기술 - 마이크로파 고주파 PCB 안테나 기술 자습서 및 연구 추세

마이크로웨이브 기술

마이크로웨이브 기술 - 마이크로파 고주파 PCB 안테나 기술 자습서 및 연구 추세

마이크로파 고주파 PCB 안테나 기술 자습서 및 연구 추세

2021-07-21
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Author:Fanny

마이크로파 고주파 PCB 안테나와 고주파 마이크로파 안테나 어레이는 모든 무선 시스템의'이목'이다.IEEE 표준(145-1983)에 따르면 안테나는'무선 전파를 송수신하는 장치'로 간단히 정의할 수 있다.안테나는 송신기와 자유 공간 또는 미디어와 수신기 사이의 에너지 교환기 역할을 합니다.넓은 의미에서 안테나는 세 종류로 나눌 수 있는데, 즉 각방향 동성, 전방향성과 정향성이다.각방향 동성 안테나는 모든 방향에서 단위 이득의 가설 개념이다.이는 실제 안테나 컴포넌트를 측정하는 기준으로 사용됩니다.전방향 안테나는 참조 평면 (방위각 또는 앙각) 에서 거의 일정한 이득을 가진 각방향 동성 안테나의 가장 가까운 구현이며 방송 응용에 널리 사용되고 있다.방향성 안테나는 높은 방향성 이득과 좁은 방사선 방향도 (빔) 를 가지고 있으며, 무선 탐지 및 거리 측정 (레이더) 및 점대점 통신 등의 응용에 적용된다.

1830년, 마이클 패러데이는 전기장과 자기장의 결합 실험을 연구하는 일환으로 고리형 안테나를 도입했다.그 후 하인리히 헤르츠는 전자파를 발견하고 짝극 안테나를 설계했다.1901년 구레르모 마르코니는 여러 개의 수직 직통 지선을 이용해 대서양 상공에서 메시지를 보냈다.마이크로파 안테나 어레이를 사용한 것은 이번이 처음이다.맥스웰은 오스터, 패러데이, 가우스 및 기타 사람들이 가정한 EM 이론에 관한 첫 번째 논문집을 썼으며, 일반적으로 맥스웰 방정식이라고 불린다.맥스웰(Maxwell)에 따르면 가속 전하가 모두 방사되기 때문에 안테나는 시변 전류의 흐름을 제어하는 EM 장비로 정의할 수 있다.이것은 전자기 복사를 발생시킨다.

고주파 마이크로파 안테나 기술

마이크로파 고주파 안테나의 구조는 전자기 발생기, 유도 구조, 과도 구역 등 세 부분으로 볼 수 있다.플레어 안테나의 유한원 시뮬레이션 결과는 해당 부분의 무선 주파수 에너지 흐름을 보여준다.EM 발생기는 EM 웨이브를 부트 구조(플레어의 입력)로 보낸 다음 변환 영역으로 부트합니다.변환 영역은 컨덕터의 임피던스를 377 옴 (자유 공간 임피던스) 과 일치시키는 일치 변압기입니다.EM파는 변환 영역에서 자유 공간으로 탈출하여 안테나 복사를 일으킵니다.기존 안테나 유형의 목록이 너무 커서 여기에서 요약 할 수는 없지만 상업적 및 군사적 응용 프로그램에 따라 몇 가지를 선택하고 논의 할 것입니다.

고주파 마이크로파 안테나 기반

안테나 자격 매개변수(AQP)

안테나는 공간과 회로 매개변수에 따라 정량적으로 설명할 수 있습니다.AQP는 다음과 같이 안테나의 복사 특성과 임피던스 특성을 각각 정의합니다.

1. 안테나 이득 G와 방향성(방향성 이득)D

2. 안테나 온도, T

3. 방사성 저항, R

4. 하프 파워 빔 폭, 대역폭 3dB

5. 방향, 관찰 방향 또는 스윕 각도

6. 피크 SLL(PSLL), 평균 SLL(ASLL)과 같은 방판 레벨(SLL) 특성.

7. 교차 극화(X-Pol) 특성

8.축 비율(AR)

G는 각 동성 안테나에 대한 안테나 방향도 (G=1) 를 측정하므로 DBI (각 동성 I의 경우) 를 측정할 수 있습니다.D와 다른 점은 도체, 공간 (방사선) 및 도체 (전매체 또는 공기) 의 다양한 손실을 고려하며 방향 이득 D에 포함되지 않는다는 것입니다. 따라서 G는 항상 D보다 작습니다. BW 3dB는 방사선 다이어그램에서 주 빔의 최대값 또는 피크의 2-3dB 점 사이의 각 거리입니다.시선 방향은 패턴을 기계적 (서보 모터 사용) 또는 전자적 (패턴 컴포넌트를 디지털 이동) 으로 스캔할 때 안테나 방향도의 주 빔이 가리키는 방향을 정의합니다.이상적인 고주파 마이크로파 안테나에는 옆판이 없다.그러나 안테나 접지 평면의 제한된 성질 때문에, 양방향과 역방향으로 흐르는 전류 사이의 위상 길이와 상쇄 간섭으로 인해 안테나 공경에서 전파되는 전류는 그 제한된 가장자리에서 반사되어 옆판의 형성을 초래한다.방판 포락선은 ML 측정의 PSLL, ASLL 및 RMS(균방근) SLL을 참조하여 나타낼 수 있습니다.교차 편광(X-Pol) 수준은 예상 편광 평면과 직교하는 평면의 복사 강도 수준을 정의합니다.따라서 X-Pol은 수평 극화 안테나의 경우 수직으로 극화됩니다.극화 평면은 전장 벡터를 포함하는 평면을 정의합니다.AR 계량화 안테나의 극화.극화는 타원, 원형 (ARã0dB) 또는 선형 (ARã) 일 수 있습니다.

고주파 마이크로파 안테나 기술

고주파 마이크로파 안테나의 분류

여기에는 유선 안테나, 행파 안테나, 반사 안테나, 마이크로밴드 안테나, 대수 주기 안테나, 공경 안테나 및 근거리 통신 (NFC) 안테나 및 파팅 안테나와 같은 기타 안테나가 포함됩니다.유형에 따라 개별 안테나 컴포넌트의 이득은 0dBi (단극) 에서 10-12dBi 범위 (예: 테이퍼 틈새 안테나 및 헬리컬 안테나) 까지 가능합니다.전력 처리, G, SLL, 크기, 무게 및 볼륨 등의 사양에 따라 특정 애플리케이션의 범주를 선택할 수 있습니다.예를 들어, 천체 전파 망원경 안테나는 매우 높은 이득과 고출력 처리 능력을 필요로 하며, 서로 다르고 일반적으로 열악한 토폴로지와 환경 조건에 노출된 대면적의 개방형 설치가 필요하다.반사기 안테나 어레이는 일반적으로 이러한 요구 사항을 충족합니다.HAPS HAPS 2 마이크로밴드 안테나는 부동산이 제한된 고원을 위해 전투기에 적합하도록 설계되었으며 무게가 가볍고 크기가 컴팩트하며 자연에 적합합니다.행파 안테나와 대수 주기 안테나는 초고광대역 및 고출력 처리 응용 프로그램에 사용할 수 있다.

분형 안테나는 휴대전화 내부의 내장형 안테나 구조를 실현하는 데 사용할 수 있다.평면 거꾸로 접힌 안테나(PIFA)는 웨어러블 공형 안테나에 적합한 좋은 구조이다.안테나 어레이는 레이더와 방향성 빔 등의 응용에 사용할 수 있으며, 레이더는 더 긴 거리의 검측을 위해 더 높은 이득을 필요로 하고, 방향성 빔은 목표물 추적을 필요로 한다.


고주파 마이크로파 안테나 기술


마이크로웨이브 고주파 안테나 어레이는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

1차원 안테나 유닛 클러스터로 구성된 선형 안테나 어레이(LAA)2D 안테나 컴포넌트 클러스터로 구성된 평면 안테나 패턴(PAA)CAA(CAA)는 표면에 배치된 1차원 또는 2차원 안테나 컴포넌트 클러스터의 공형 패턴으로 구성됩니다.Samaiyar는 ISM 대역 5.8GHz의 동시 송신 및 수신 작업에 마이크로파 고주파 안테나 어레이의 적용에 대해 논의했습니다.깊은 협곡 등.