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ग्रिड एंटीना ऐरे

नए उत्पाद की एंटीना कोण संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने और पिछली पीढ़ी के पीसीबी शीट मोल्ड का उपयोग करने के लिए, निम्नलिखित एंटीना लेआउट का उपयोग करके 77GHz पर 14dBi का एंटीना गेन और 40° की बीमविड्थ पर 3dB_E/H का विकिरण प्रदर्शन प्राप्त किया जा सकता है। इसके लिए रोजर्स 4830 प्लेट का उपयोग किया गया है, जिसकी मोटाई 0.127 मिमी, Dk=3.25 और Df=0.0033 है।

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एंटीना लेआउट

ऊपर दिए गए चित्र में, एक माइक्रोस्ट्रिप ग्रिड एंटीना का उपयोग किया गया है। माइक्रोस्ट्रिप ग्रिड ऐरे एंटीना, N माइक्रोस्ट्रिप रिंगों से बने विकिरण तत्वों और संचरण लाइनों को एक के बाद एक जोड़कर बनाया गया एक एंटीना है। इसकी संरचना सघन, लाभ उच्च, फीडिंग सरल और निर्माण में आसान है, साथ ही इसके कई अन्य लाभ भी हैं। इसका मुख्य ध्रुवीकरण रैखिक ध्रुवीकरण है, जो पारंपरिक माइक्रोस्ट्रिप एंटीना के समान है और इसे नक़्क़ाशी तकनीक द्वारा संसाधित किया जा सकता है। ग्रिड की प्रतिबाधा, फीडिंग स्थान और अंतर्संबंध संरचना मिलकर ऐरे में धारा वितरण निर्धारित करते हैं, और विकिरण विशेषताएँ ग्रिड की ज्यामिति पर निर्भर करती हैं। एंटीना की केंद्र आवृत्ति निर्धारित करने के लिए एक ही ग्रिड आकार का उपयोग किया जाता है।

RFMISO ऐरे एंटीना सीरीज़ के उत्पाद:

आरएम-पीए7087-43

RM-पीए1075145-32

आरएम-एसडब्ल्यूए910-22

RM-पीए10145-30

सिद्धांत विश्लेषण

ऐरे एलिमेंट की ऊर्ध्वाधर दिशा में प्रवाहित होने वाली धारा का आयाम बराबर होता है और दिशा विपरीत होती है, जिससे विकिरण क्षमता कम होती है और एंटीना के प्रदर्शन पर इसका बहुत कम प्रभाव पड़ता है। सेल की चौड़ाई l1 को तरंगदैर्ध्य के आधे के बराबर सेट करें और सेल की ऊँचाई (h) को इस प्रकार समायोजित करें कि a0 और b0 के बीच 180° का कला अंतर प्राप्त हो। ब्रॉडसाइड विकिरण के लिए, बिंदुओं a1 और b1 के बीच कला अंतर 0° होता है।

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ऐरे तत्व संरचना

फ़ीड संरचना

ग्रिड-प्रकार के एंटेना आमतौर पर समाक्षीय फीड संरचना का उपयोग करते हैं, और फीडर पीसीबी के पीछे जुड़ा होता है, इसलिए फीडर को कई परतों में डिज़ाइन करना पड़ता है। वास्तविक प्रक्रिया में, कुछ सटीकता त्रुटि हो सकती है, जो प्रदर्शन को प्रभावित करेगी। ऊपर दिए गए चित्र में वर्णित चरण जानकारी को पूरा करने के लिए, एक समतल विभेदक फीड संरचना का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें दोनों पोर्ट पर समान आयाम उत्तेजना होती है, लेकिन चरण अंतर 180° होता है।

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समाक्षीय फ़ीड संरचना[1]

अधिकांश माइक्रोस्ट्रिप ग्रिड ऐरे एंटेना समाक्षीय फीडिंग का उपयोग करते हैं। ग्रिड ऐरे एंटेना की फीडिंग पोजीशन को मुख्य रूप से दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: सेंटर फीडिंग (फीडिंग पॉइंट 1) और एज फीडिंग (फीडिंग पॉइंट 2 और फीडिंग पॉइंट 3)।

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विशिष्ट ग्रिड ऐरे संरचना

एज फीडिंग के दौरान, ग्रिड ऐरे एंटीना पर संपूर्ण ग्रिड में तरंगें प्रवाहित होती हैं, जो एक गैर-अनुनादी एकल-दिशा एंड-फायर ऐरे है। ग्रिड ऐरे एंटीना का उपयोग तरंग-आधारित एंटीना और अनुनादी एंटीना दोनों के रूप में किया जा सकता है। उपयुक्त आवृत्ति, फीड बिंदु और ग्रिड आकार का चयन करके ग्रिड को विभिन्न अवस्थाओं में संचालित किया जा सकता है: तरंग-आधारित (आवृत्ति स्वीप) और अनुनादी (एज उत्सर्जन)। तरंग-आधारित एंटीना के रूप में, ग्रिड ऐरे एंटीना एज-फेड फीड फॉर्म अपनाता है, जिसमें ग्रिड का छोटा सिरा निर्देशित तरंगदैर्ध्य के एक तिहाई से थोड़ा बड़ा होता है और लंबा सिरा छोटे सिरे की लंबाई से दो से तीन गुना होता है। छोटे सिरे पर धारा दूसरे सिरे तक संचारित होती है, और दोनों छोटे सिरों के बीच कला अंतर होता है। तरंग-आधारित (गैर-अनुनादी) ग्रिड एंटीना झुकी हुई किरणें उत्सर्जित करते हैं जो ग्रिड तल की सामान्य दिशा से विचलित होती हैं। किरण की दिशा आवृत्ति के साथ बदलती है और इसका उपयोग आवृत्ति स्कैनिंग के लिए किया जा सकता है। जब ग्रिड ऐरे एंटीना को अनुनादी एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है, तो ग्रिड की लंबी और छोटी भुजाओं को केंद्रीय आवृत्ति की एक चालक तरंगदैर्ध्य और आधी चालक तरंगदैर्ध्य के रूप में डिज़ाइन किया जाता है, और केंद्रीय फीडिंग विधि को अपनाया जाता है। अनुनादी अवस्था में ग्रिड एंटीना की तात्कालिक धारा एक स्थायी तरंग वितरण प्रस्तुत करती है। विकिरण मुख्य रूप से छोटी भुजाओं द्वारा उत्पन्न होता है, जबकि लंबी भुजाएँ संचरण रेखाओं के रूप में कार्य करती हैं। ग्रिड एंटीना बेहतर विकिरण प्रभाव प्राप्त करता है, अधिकतम विकिरण चौड़ी-भुजा विकिरण अवस्था में होता है, और ध्रुवीकरण ग्रिड की छोटी भुजा के समानांतर होता है। जब आवृत्ति डिज़ाइन की गई केंद्रीय आवृत्ति से विचलित होती है, तो ग्रिड की छोटी भुजा अब गाइड तरंगदैर्ध्य की आधी नहीं रह जाती है, और विकिरण पैटर्न में बीम विभाजन होता है। [2]

डॉ

ऐरे मॉडल और उसका 3डी पैटर्न

ऊपर दिए गए एंटेना संरचना के चित्र में, जहाँ P1 और P2 180° विपरीत कला में हैं, ADS का उपयोग योजनाबद्ध सिमुलेशन के लिए किया जा सकता है (इस लेख में इसका मॉडल नहीं बनाया गया है)। फीड पोर्ट को विभेदक रूप से फीड करके, एक ग्रिड तत्व पर धारा वितरण का अवलोकन किया जा सकता है, जैसा कि सिद्धांत विश्लेषण में दिखाया गया है। अनुदैर्ध्य स्थिति में धाराएँ विपरीत दिशाओं में होती हैं (रद्दीकरण), और अनुप्रस्थ स्थिति में धाराएँ समान आयाम और समान कला में होती हैं (अध्यारोपण)।

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विभिन्न भुजाओं पर वर्तमान वितरण1

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विभिन्न भुजाओं पर वर्तमान वितरण 2

ऊपर ग्रिड एंटीना का संक्षिप्त परिचय दिया गया है और 77GHz पर संचालित होने वाली माइक्रोस्ट्रिप फीड संरचना का उपयोग करके एक ऐरे डिज़ाइन किया गया है। वास्तव में, रडार डिटेक्शन आवश्यकताओं के अनुसार, ग्रिड की ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज संख्याओं को एक विशिष्ट कोण पर एंटीना डिज़ाइन प्राप्त करने के लिए घटाया या बढ़ाया जा सकता है। इसके अलावा, संबंधित चरण अंतर प्राप्त करने के लिए डिफरेंशियल फीड नेटवर्क में माइक्रोस्ट्रिप ट्रांसमिशन लाइन की लंबाई को संशोधित किया जा सकता है।


पोस्ट करने का समय: 24 जनवरी 2024

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