माइक्रोस्ट्रिप एंटीना क्या है? संरचना, कार्य सिद्धांत और अनुप्रयोग

उत्पाद और प्रौद्योगिकी का अवलोकन

माइक्रोस्ट्रिप एंटीना एक समतल एंटीना है जो एक चालक विकिरण पैच, एक परावैद्युत सब्सट्रेट और एक ग्राउंड प्लेन से मिलकर बनता है। पैच आमतौर पर सब्सट्रेट के एक तरफ प्रिंट किया जाता है, जबकि ग्राउंड प्लेन दूसरी तरफ लगाया जाता है। इस संरचना के कारण एंटीना पतला, हल्का और समतल या थोड़ा घुमावदार सतहों पर लगाने के लिए उपयुक्त होता है।

व्यवहारिक आरएफ इंजीनियरिंग में, माइक्रोस्ट्रिप एंटेना का महत्व इसलिए है क्योंकि इन्हें माइक्रोवेव सर्किट, फेज़्ड एरे, रेडोम और कॉम्पैक्ट सिस्टम हाउसिंग के साथ एकीकृत किया जा सकता है। पैच ज्यामिति, सब्सट्रेट सामग्री, फीडिंग विधि, एरे व्यवस्था और यांत्रिक लेआउट के माध्यम से इनकी विकिरण विशेषताओं को समायोजित किया जा सकता है।

माइक्रोस्ट्रिप एंटीना की मूल संरचना

एक सामान्य माइक्रोस्ट्रिप एंटीना में तीन मुख्य परतें होती हैं। सबसे ऊपरी धातु की परत विकिरण तत्व के रूप में कार्य करती है। परावैद्युत सब्सट्रेट परत को सहारा देता है और बैंडविड्थ, दक्षता और आकार को प्रभावित करता है। निचली ग्राउंड प्लेन विकिरण व्यवहार को परिभाषित करने में मदद करती है और एंटीना को माउंटिंग सतह से अलग करती है।

विकिरण पैच	सामान्यतः आयताकार, वृत्ताकार, या आवश्यक आवृत्ति और ध्रुवीकरण के लिए अनुकूलित आकार के होते हैं।
परावैद्युत सब्सट्रेट	आरएफ हानि, परावैद्युत स्थिरांक, मोटाई, बैंडविड्थ और पर्यावरणीय आवश्यकताओं के अनुसार चयन किया गया।
ग्राउंड प्लेन	यह एक संदर्भ तल प्रदान करता है और स्थिर विकिरण प्रदर्शन में योगदान देता है।
फ़ीड संरचना	डिजाइन के लक्ष्य के आधार पर माइक्रोस्ट्रिप लाइन, कोएक्सियल प्रोब, एपर्चर कपलिंग या प्रॉक्सिमिटी कपलिंग का उपयोग किया जा सकता है।

माइक्रोस्ट्रिप एंटीना कैसे काम करता है?

जब पैच में आरएफ ऊर्जा डाली जाती है, तो पैच और ग्राउंड प्लेन के बीच एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र स्थापित हो जाता है। विकिरण मुख्य रूप से पैच के किनारों के पास होता है, जहां फ्रिंजिंग क्षेत्र आसपास के स्थान में फैलता है।

ऑपरेटिंग आवृत्ति पैच के आकार, सब्सट्रेट के परावैद्युत स्थिरांक और सब्सट्रेट की मोटाई से निकटता से संबंधित है। आयताकार पैच के लिए, अनुनाद लंबाई आमतौर पर सब्सट्रेट के भीतर निर्देशित तरंगदैर्ध्य के लगभग आधे के बराबर होती है।

वास्तविक डिजाइनों में, अंतिम आयामों को अनुकूलित किया जाना चाहिए क्योंकि परावैद्युत भार, फ़ीड की स्थिति, आवास, रेडोम सामग्री और आस-पास की धातु संरचनाएं सभी मापे गए प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती हैं।

सामान्य भोजन विधियाँ

खिलाने की विधि	सामान्य लाभ	इंजीनियरिंग संबंधी विचार
माइक्रोस्ट्रिप लाइन फ़ीड	सरल प्रिंटेड संरचना और पीसीबी में आसानी से एकीकृत होने की सुविधा।	फीड लाइन रेडिएशन और मैचिंग को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए।
कोएक्सियल प्रोब फ़ीड	प्रतिबाधा मिलान के लिए लचीले फीड पॉइंट का चयन।	मैकेनिकल असेंबली और प्रोब इंडक्टेंस बैंडविड्थ को प्रभावित कर सकते हैं।
एपर्चर-युग्मित फ़ीड	फीड नेटवर्क और रेडिएटिंग एलिमेंट के बीच अच्छा अलगाव।	अधिक जटिल बहुस्तरीय संरचना और अधिक सख्त विनिर्माण नियंत्रण।
निकटता-युग्मित फ़ीड	चुनिंदा डिज़ाइनों में बैंडविड्थ को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है।	इसके लिए सटीक लेयर अलाइनमेंट और सामग्री चयन आवश्यक है।

लाभ और सीमाएँ

लाभ कम ऊंचाई वाली और हल्की संरचना। कॉम्पैक्ट आरएफ और माइक्रोवेव सिस्टम के लिए उपयुक्त। प्लेनर सर्किट और ऐरे कॉन्फ़िगरेशन के साथ संगत। डिजाइन के आधार पर रैखिक या वृत्ताकार ध्रुवीकरण का समर्थन कर सकता है। अनुकूलित एकीकरण के लिए लचीला आकार और लेआउट।

सीमाएँ कुछ हॉर्न या रिफ्लेक्टर एंटीना प्रकारों की तुलना में इसकी बैंडविड्थ कम हो सकती है। परावैद्युत हानि और चालक हानि से दक्षता प्रभावित हो सकती है। प्रदर्शन सब्सट्रेट सामग्री, मोटाई और आस-पास की संरचनाओं के प्रति संवेदनशील होता है। चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए तापीय, पर्यावरणीय और यांत्रिक कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।

विशिष्ट अनुप्रयोग

अपने समतल आकार और डिजाइन में लचीलेपन के कारण, माइक्रोस्ट्रिप एंटेना का उपयोग कई आरएफ और माइक्रोवेव प्लेटफार्मों में किया जाता है जहां स्थान, वजन और एकीकरण महत्वपूर्ण होते हैं।

रडार सिस्टमकॉम्पैक्ट रडार फ्रंट एंड, फेज्ड एरे और दिशात्मक संवेदन प्लेटफॉर्म।	एयरोस्पेस और रक्षाकम जगह घेरने वाली स्थापना जहां यांत्रिक ऊंचाई और वजन मायने रखते हैं।	वायरलेस संचारमाइक्रोवेव लिंक, टर्मिनल एंटेना और एकीकृत संचार मॉड्यूल।
एंटीना मापपरीक्षण, तुलना और सिस्टम-स्तरीय मूल्यांकन के लिए आरएफ प्रयोगशालाएँ।	नेविगेशन और टेलीमेट्रीचयनित बैंड और ध्रुवीकरण संबंधी आवश्यकताएँ।	सिस्टम एकीकरणएंटेना के प्रदर्शन को आवरण और प्लेटफॉर्म की सीमाओं के साथ संतुलित करना।

माइक्रोस्ट्रिप ऐरे एंटेना

एक माइक्रोस्ट्रिप तत्व का उपयोग अकेले किया जा सकता है, लेकिन कई माइक्रोवेव सिस्टम को उच्च गेन, शेप्ड बीम या स्कैनिंग क्षमता की आवश्यकता होती है। ऐसे मामलों में, कई पैच तत्वों को एक साथ व्यवस्थित किया जा सकता है।माइक्रोस्ट्रिप ऐरे एंटीना.

एलिमेंट स्पेसिंग, फीडिंग नेटवर्क, एम्प्लीट्यूड और फेज डिस्ट्रीब्यूशन को नियंत्रित करके, इंजीनियर विभिन्न बीमविड्थ, साइडलोब, गेन और पोलराइजेशन लक्ष्यों को प्राप्त कर सकते हैं। माइक्रोस्ट्रिप ऐरे एंटेना आमतौर पर रडार, सैटेलाइट संचार, इलेक्ट्रॉनिक मापन और कॉम्पैक्ट डायरेक्शनल आरएफ सिस्टम के लिए उपयोग किए जाते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न