BR102014011669B1 - Antena laminar de banda larga, e, matriz de antenas - Google Patents
Antena laminar de banda larga, e, matriz de antenas Download PDFInfo
- Publication number
- BR102014011669B1 BR102014011669B1 BR102014011669-9A BR102014011669A BR102014011669B1 BR 102014011669 B1 BR102014011669 B1 BR 102014011669B1 BR 102014011669 A BR102014011669 A BR 102014011669A BR 102014011669 B1 BR102014011669 B1 BR 102014011669B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- dielectric substrate
- antenna
- broadband
- laminar
- range
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
- H01Q1/422—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome comprising two or more layers of dielectric material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H5/00—Holographic processes or apparatus using particles or using waves other than those covered by groups G03H1/00 or G03H3/00 for obtaining holograms; Processes or apparatus for obtaining an optical image from them
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
- H01Q1/525—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between emitting and receiving antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0075—Stripline fed arrays
- H01Q21/0081—Stripline fed arrays using suspended striplines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
- H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
antena laminar de banda larga, e, ma triz de antenas. é fornecida uma antena laminar de banda larga e uma matriz de antenas. a antena inclui um substrato de dielétrico de uma forma retangular, uma placa de radiação formada sobre uma superfície de topo do substrato de dielétrico, uma placa de acoplamento formada sobre a superfície de topo do substrato de dielétrico e se estendendo a partir de um lado do substrato de dielétrico para uma posição da placa de radiação por uma distância, um suporte de metal arranjado na superfície inferior do substrato de dielétrico e se estendendo a partir da borda da superfície inferior do substrato de dielétrico no sentido para baixo em direção ao referencial de terra, uma camada de ar tendo uma predeterminada superfície sendo formada entre a superfície inferior do substrato de dielétrico e o referencial de terra. de acordo com as formas de realização, é possível melhorar a característica de direcionamento dos feixes da antena de micro tira de banda larga enquanto mantendo seu tamanho pequeno.
Description
[0001] O presente pedido, em geral, se refere às antenas de micro tira e, em particular à técnica de antena de banda larga.
[0002] Na técnica de formação de imagem holográfico de onda milimétrica, a informação de dados completa somente pode ser obtida efetuando varredura de frequência sobre uma determinada banda de frequência a fim de calcular a imagem tridimensional do objeto. No sistema de varredura, a antena do transceptor está localizada na extremidade mais acima e responsável por transmitir sinal para o objeto e receber sinais refletidos do objeto. Os requisitos na antena do transceptor que é integrada com o sistema intervalo incluem: 1. o volume deve se refere pequeno para Ifacilitar integração; 2. a característica de direcionamento dos feixes deve ser forte com o feixe principal direcionado para o objeto; e 3. a banda de frequência é tão ampla para satisfazer o requisito do sistema na banda de frequência.
[0003] Na integração do sistema, há uma série de requisitos sobre a antena do transceptor, Levando em conta a miniaturização, característica de direcionamento dos feixes e integração com o sistema, uma antena de micro tira é uma melhor escolha. Contudo, a antena de micro tira normal tipicamente tem uma banda estreita. Se uma proporção de onda estacionária de voltagem < 2 é considerada como um critério, a banda relativa é tipicamente menor do que 10%. Levando em consideração um,a antena com uma frequência central de 20GHz como um exemplo, a banda de operação sob uma proporção de onda estacionária de voltagem < 2 é 3 GHz. Tal banda está longe de satisfazer os requisitos de uso.
[0004] Usualmente, existem várias abordagens para ampliar a banda de uma antena de micro tira, incluindo: 1) reduzir o valor Q do circuito equivalente, 2) aumentar a espessura do dielétrico, diminuindo a permissividade % e aumentar a tangente de perda tg , que contudo vai aumentar a perda da antena, 3) adicionar uma placa parasitária ou utilizar o efeito de acoplamento eletromagnético, 4) projetar uma rede dê coincidência de impedância, que contudo, vai aumentar o tamanho da antena e 5) utilizar uma técnica de matriz.
[0005] As várias abordagens mencionadas acima estendem a banda ao custo do aumento do volume ou da edição da eficiência. Ainda mais, o diagrama de característica de direcionamento dos feixes da antena vai variar como uma função da maneira específica de estender a banda. ...... .
[0006] Uma antena de banda larga de onda milimétrica foi desenvolvida ao longo dos anos, e a técnica foi bem desenvolvida. Com relação ao requisito sobre característica de direcionamento dos feixes descrito aqui, a técnica que pode estender a banda enquanto fornecendo uma forte característica de direcionamento dos feixes é rara. No método existente de estender a banda, adição de um vão na placa de dielétrico ou uma placa parasitária é usualmente usada, que pode somente ir de encontro ao requisito sobre a largura de banda, mas fornece uma característica de direcionamento dos feixes fraca.
[0007] Em vista dos problemas da técnica anterior, é fornecido uma antena de micro tira de banda larga que tem um tamanho pequeno e uma forte característica de direcionamento dos feixes, e uma matriz de antena.
[0008] Em um aspecto do pedido, é fornecido uma antena laminar de banda larga incluindo, um substrato de dielétrico de uma forma retangular, uma placa de radiação formada sobre uma superfície de topo do substrato de dielétrico, uma placa de acoplamento formada na superfíciê de topo do substrato de dielétrico e se estendendo de um lado do substrato de dielétrico para uma posição da placa de radiação por uma distância, um suporte de metal arranjado sobre a superfície inferior do substrato de dielétrico e se estendendo a partir da borda da superfície inferior do substrato de dielétrico no sentido - para baixo em direção ao referencial de terra, uma camada de ar tendo um predeterminada espessura sendo formada entre a superfície inferior do substrato de dielétrico e o referencial de terra.
[0009] Preferencialmente, o suporte de metal é feito de cobre.
[00010] Preferencialmente, a camada de ar tem uma espessura na faixa de 0,5 mm à 3,0 mm.
[00011] Preferencialmente, a distância é na faixa de 0,4 mm à 0,5 mm.
[00012] Preferencialmente, a placa de acoplamento tem um comprimento na faixa de 1,5 mm à 2,5 mm e uma largura na faixa de 0,5 mm à 1,2 mm.
[00013] Preferencialmente, a placa de radiação tem um comprimento na faixa de 4,0 mm à 5,0 mm e uma largura na faixa de 2,0 mm à 3,0 mm.
[00014] Preferencialmente, a antena laminar de banda larga opera na banda K - Ka.
[00015] Preferencialmente, a antena laminar de banda larga ainda inclui um alimentador de micro tira conectado à placa de acoplamento.
[00016] Preferencialmente, o suporte de metal é uma placa de cobre arranjada em ambos os lados do substrato de dielétrico.
[00017] Preferencialmente, a placa de cobre tem uma largura na faixa de 0,4 mm à 0,6 mm.
[00018] Em um outro aspecto do pedido, é fornecido uma matriz de antenas incluindo uma pluralidade de antena laminar de banda larga descrita acima que é arranjada em uma linha.
[00019] Em ainda um outro aspecto do pedido, é fornecido uma matriz de antenas incluindo um substrato de dielétrico de uma forma em retângulo, uma pluralidade de placas de radiação arranjada em intervalos ha direção do comprimento do substrato de dielétrico e formados na superfície de topo do substrato de dielétrico, uma pluralidade de acoplamento arranjada em correspondência à pluralidade de placas de radiação, cada um do qual formado na superfície de topo do substrato de dielétrico e se estendendo a partir de um lado do substrato de dielétrico para uma posição de um correspondente placa de radiação por uma distância, um suporte de metal arranjado na superfície inferior do substrato de dielétrico e se estendendo a partir da borda da superfície inferior do substrato de dielétrico no sentido para baixo em direção ao referencial de terra, uma camada de ar tendo uma predeterminada espessura sendo formada entre a superfície inferior do substrato de dielétrico e o referencial de terra.
[00020] Com as soluções descritas acima, é possível melhorar a característica de direcionamento dos feixes de uma antena de micro tira de banda larga enquanto mantendo um tamanho pequeno.
[00021] Os seguintes desenhos ilustram implementações da presente invenção. Os desenhos e implementações fornecem algumas formas de realização da presente invenção sem limitação e exaustão, ondefig. 1 ilustra uma vista de topo de uma antena de micro tira de acordo com uma forma de realização da invenção;fig. 2 ilustra uma vista lateral direita de uma antena de micro tira de acordo com uma forma de realização da invenção;fig. 3 ilustra uma vista frontal de uma antena de micro tira de acordo com uma forma de realização da invenção;fig. 4 ilustra uma vista de fundo de uma antena de micro tira de acordo com uma forma de realização da invenção;fig. 5 ilustra uma vista seccional de uma antena de micro tira ao longo da direção mostrada a Fig. 1 de acordo com uma forma de realização da invenção;fig. 6 ilustra um diagrama de uma proporção de onda estacionária de voltagem de uma antena de micro tira de acordo com uma forma de realização da invenção;fig. 7 ilustra uma diagrama de característica de direcionamento dos feixes de uma antena de micro tira em 28 GHx de acordo com uma forma de realização da invenção, onde a linha sólida e a linha pontilhada indicam Phi = 0o e Phi = 90°, respectivamente;fig. 8 ilustra um diagrama de uma matriz de antenas de acordo com uma outra forma de realização da invenção;fig. 9 ilustra uma vista de topo de uma matriz c|e cornetas de guia de onda de acordo com uma outra forma de realização da invenção;fig. 10 ilustra um vista seccional da matriz de cornetas de guia de onda mostrada na Fig. 9;fig. 11 ilustra um diagrama de uma proporção de onda estacionária de voltagem de uma antena de transceptor;fig. 12 ilustra um diagrama de característica de direcionamento dos feixes de uma matriz de antenas;fig. 13 ilustra o isolamento de uma matriz de antenas sem uma matriz de cometa, e ,fig. 14 ilustra o isolamento de uma matriz de antena com uma matriz de cometa. [
[00022] As formas de realização particulares da invenção estão descritas abaixo em detalhes. Deve ser notado que as formas de realização aqui são usadas somente para ilustração, mas não limitando a invenção. Na descrição abaixo, um número de particulares detalhes são explicados para fornecer um melhor entendimento da invenção. Contudo, é -aparente para aqueles com qualificação na técnica que a invenção pode ser implementada sem esses particulares detalhes. Em outros exemplos, circuitos? materiais ou métodos bem conhecidos não são descritos a fim de não obscurecer a invenção.
[00023] Ao longo da especificação, a referência á “úma forma de realização” ou “um exemplo” significa que as características* estruturas ou propriedades específicas descritas em conjunto com a forma dé realização ou exemplo estão incluídas em pelo menos uma forma de realização da presente invenção. Por conseguinte, as frases “em uma forma de realização”, ou “em um exemplo” ocorridas em várias posições ao longo da especificação pode não se referir a uma e a mesma forma de realização ou exemplo. Ainda mais, características, estruturas ou propriedades específicas podem ser combinadas em uma ou várias formas de realização ou exemplos em qualquer maneira apropriada. Mais ainda, deve ser entendido por aqueles com qualificação na técnica que o termo “e / ou” usado aqui significa, qualquer e todas as combinações de um ou mais dos itens listados. j
[00024] De modo a obter uma antena com uma banda lairga, uma forte característica de direcionamento dos feixes e um pequeno tamanho, as formas de realização da presente invenção fornecem uma antena laminar de banda larga. A antena inclui um substrato de dielétrico de uma forma em retângulo, uma placa de radiação formada em uma superfície de topo dó substrato de dielétrico, uma placa de acoplamento formada sobre a superfíçie de topo do ’ Isubstrato de dielétrico e se estendendo a partir de um lado do substrato de dielétrico para uma posição da placa de radiação por uma distância, um suporte de metal arranjado na superfície inferior do substrato de dielétrico e se estendendo a partir da borda da superfície inferior do substrato de dielétrico no sentido para baixo em direção ao referencial de terra, uma camada de ar tendo uma predeterminada espessura sendo formada entre a superfície inferior do substrato de dielétrico e do referencial de terra. De acordo com a forma de realização, a antena opera em alta frequência (por exemplo, com a frequência centra de banda K - Ka, ou seja, uma antena de onda milimétrica), e tem uma banda relativa acima de 20%. O principal feixe é direcionado para o espaço acima da antena, tal que a maioria da energia pode ser usada para detecção eficaz. Ainda mais, a antena tem um pequeno tamanho. Por exemplo, o tamanho é equivalente ao comprimento de onda de operação.
[00025] Figs, 1, 2, 3 e 4 ilustram uma vista de topo, uiji vista lateral direita, uma vista frontal e um vista de fundo de uma antena de micro tira de acordo com uma forma de realização da invenção, respectivámente. Como mostrado na Fig. 1, a antena inclui um substrato de dielétrico 110 de uma forma em retângulo, uma placa de radiação 120 e uma placa de acoplamento I130. Conforme mostrado na Fig. 3, a antena estende a banda adicionando uma camada de ar 160 e usando o acoplamento eletromagnétiço, e usa um alimentador de micro tira de 50 ohms. [
[00026] Conforme mostrado, a placa de radiação 120 é formada na . . . '' 1superfície de topo do substrato de dielétrico 110. A placa de acoplamento 130 .. ié formada na superfície de topo do substrato de dielétrico 110, e se estende a partir de um lado do substrato de dielétrico 110 para uma posição da placa de . - - i. .radiação 120 por uma distância. Um suporte de metal 140 éí arranjado na superfície inferior do substrato de dielétrico 110, e se estende a partir de cerca da borda da superfície inferior do substrato de dielétrico 110 np sentido para baixo em direção ao referencial de terra. Uma camada de ar 100 tendo uma predeterminada espessura ha é formada entre a superfície infericjr do substrato de dielétrico e o referencial de terra.
[00027] Em algumas formas de realização, o substrato de dielétrico 110 é feito de Rogers5880 com uma largura na faixa de 0,2 mm à 0,4 mm, preferencialmente 0,254 mm, uma permissividade ε maior do que 2, preferencialmente 2,2, e uma tangente de perda de 0,0009. O substrato de dielétrico tem um comprimento na faixa de 6,5 mm à 8,5 mm preferencialmente 7,8 mm, uma largura na faixa de 5 mm à 7 mm, preferencialmente 6,1 mm.
[00028] Em algumas formas de realização, a camada de)ar camada dear 160 tem uma espessura ha na faixa de 0,5 mm à 3,0 mm, preferencialmente 1,0 mm. A placa de acoplamento 130 tem um comprimento Ipl na faixa de 1,5 mm à 2,5 mm, préferencialmente 1,9 m, e uma largura wpl na faixa de 0,5 mm à 1,2 mm, preferencialmente 0,8 mm. A placa de radiação 120 tem um lp na faixa de 4,0 mm à 5,0 mm, preferencialmente 2,7 mm, e uma largura wp na faixa de 2,0 mm à 3,0 mm, preferencialmente 4,5 mm. A placa de radiação 120 e a placa de acoplamento 130 são espaçadas de uma distância de que está na faixa de 0,4 mm à 0,5 mm, preferencialmente 0,45 mm. Ainda mais, o suporte é uma placa de cobre com uma largura na faixa de 0,4 mm à 0,6 mm, preferencialmente 0,5 mm. Por um lado, o suporte de métal suporta o substrato de dielétrico 110, e por outro lado fornece bom aterramento durante a instalação.
[00029] Fig. 5 ilustra uma vista seccional de uma antena de micro tira ao longo da direção mostrada na Fig. 1 de acordo com üma forma de realização da invenção. Conforme mostrado na Fig. 5, o suporte de metal 140 é arranjado na borda da superfície inferior do substrato de dielétrico e se estende no sentido para baixo (para a direita conforme mostrado na vista seccional da Fig. 5).
[00030] Fig. 6 ilustra um diagrama de uma proporção de onda estacionária de voltagem de uma antena de micro tira de acôrdo com uma forma de realização da invenção. Conforme mostrado na Fig. 6, uma antena com VSWR < 2 tem uma largura de banda de impedância de 10 GHz (23 GHz -33 GHz), uma frequência central de 28 GHz e uma largura de banda relativa de 35.7%, que satisfaz os requisitos de uma antena de ultra banda larga. Fig. 7 ilustra um diagrama de característica de direcionamento dos feixes de uma antena de micro tira em 28 GHz de acordo com uma forma de realização da invenção, onde a linha sólida e a linha pontilhada indicam Phi = 0o e Phi = 90°, respectivamente. Como pode ser visto da Fig. 7, o feixe principal da antena está direcionado para uma direção à direita acima da superfície de radiação, o que vai de encontro aos requisitos de uso.
[00031] Embora uma antena com parâmetros específicos ésteja descrito acima, é óbvio para aqueles com qualificação na técnica apropriadamente podem mudar os parâmetros a fim de mudar a frequência central e a largura de banda relativa.
[00032] A estrutura de uma antena de micro tira simples foi descrita acima. Aqueles com qualificação na técnica podem formar uma matriz deantenas com a antena. Fig. 8 ilustra um diagrama de uma matriz ide antenas de acordo com uma outra forma de realização da invenção, Conforme mostrado na Fig. 8, a matriz de antenas pode funcionar como uma antena transmitindo ou uma antena recebendo. Em algumas fonnas de realização^, a matriz de antenas pode incluir uma pluralidade de antenas de placas de banda larga conforme mostrado na Fig. 1 que é arranjada em uma linha. Em outras formas de realização, um suporte de metal simples pode ser fornecido para a pluralidade de antenas de placas.
[00033] Em algumas fonnas de realização, é fornecido uma matriz de .1antenas incluindo um substrato de dielétrico de uma forma de retângulo e uma pluralidade de placas de radiação e uma pluralidade de placas dé acoplamento são arranjadas na superfície de topo do substrato de dielétrico em correspondência cada um com o outro. Por exemplo, a pluralidade de placas de radiação é arranjada em intervalos na direção de comprimento do substrato de dielétrico e formada na superfície de topo do substrato de dielétrico. A pluralidade de placas de acoplamento é arranjada em correspondência com a pluralidade de placas de radiação. Cada uma das placas de aéoplamento é formada na superfície de topo do substrato de dielétrico e se estende a partir de um lado do substrato de dielétrico para uma posição de uma correspondente placa de radiação por uma distância. A matriz de antenas ainda inclui um suporte de metal arranjado na superfície inferior do substrato de dielétrico e se estendendo a partir da borda da superfície inferior do substrato de dielétrico no sentido para baixo em direção ao referencial de terra, uma camada de ar tendo uma predeterminada espessura sendo formada entre a superfície inferior do substrato de dielétrico e o referencial de terra. Nesta maneira, uma matriz de antenas de uma pluralidade de antenas de placas de banda larga é formada.
[00034] O isolamento entre a antena transmitindo e a antena recebendo é um parâmetro importante em um sistema de comunicação. Quando o isolamento está baixo, a interferência cruzada dos sinais de trahsmissão para os sinais de recepção em uma alta intensidade de sinal, resultando em uma qualidade de comunicação relativamente baixa. Tipicamente, um isolamento de antena indica uma proporção de um sinal recebido por uma antena proveniente de uma outra antena para um sinal transmitido pela outra antena.
[00035] De modo a melhorar o isolamento, uma barréira pode ser fornecida no caminho do acoplamento eletromagnético eiitre a antena transmitindo e a antena recebendo, para bloquear os efeitos do acoplamento eletromagnético. De modo alternativo, uma antena de transceptor duplex pode ser usada, onde a transmissão e a recepção usam uma polarização de linha ortogonal e uma polarização circular ortogonal, respectivamenté. Ainda mais, é possível fornecer um caminho de acoplamento adicional entife a antena de transmissão e a antena de recepção para neutralizar os sinais de acoplamento originais.
[00036] Em algumas formas de realização, um radiador de cometas de guia de onda pode ser projetado para coincidir com a matriz de antenas de micro tira de onda milimétrica descrita acima para melhorar o isolamento entre a antena de transmissão e a antena de recepção enquanto mantendo a banda lama e característica de direcionamento dos feixes da antena de transmissão e da antena de recepção.
[00037] Em algumas formas de realização, cada antena da matriz de antenas estende a banda adicionando uma camada de ar e usando o acoplamento eletromagnético descrito acima e usa um alimentador de micro tira de 60 ohms. O sistema como um todo usa uma matriz de antenas e uma dimensão, O espaçamento centro a centro das antenas está na faixa de 8,0 mm à 15,0 mm, preferencialmente, 10,4 mm. A posição relativa da antena de transmissão e da antena de recepção está na faixa de 20 min à 40 mm, preferencialmente 30 mm. A compensação horizontal dá antena de transmissão para a antena de recepção está na faixa de 4,0 mtn à 6,0 mm, preferencialmente 5,2 mm. A matriz de antenas funciona como uma antena de recepção única, de transmissão única.
[00038] A antena de micro tira na matriz de antenas pode ser projetada de acordo com a forma de realização mostrada na Fig. 1. O radiador de cometas coincidindo com a matriz de antenas inclui um guia de uma forma retangular e cometas. Por exemplo, em algumas formas de 'realização, a cometa do radiador é compreendida de um pedaço de guia de onda retangular e cometas. O guia de onda retangular tem um tamanho idêntico àquele da placa da correspondente antena de micro tira.
[00039] Conforme mostrado na Figs. 9 e 10, em algumas formas de realização, é fornecido uma matriz de cometas de guia de onda, pma placa de Imetal retangular 211 é processada para ter uma seção cruzada compreendida de uma pluralidade de orifícios retangulares arranjada na direção de comprimento da placa de metal retangular 211. A parte inferior de cada orifício é formada como um guia de onda retangular 214, e a parte superior de cada orifício é formada como uma cometa 213. Um sulco 212 se estendendo na direção ao longo da qual a pluralidade de orifícios é arranjada e tendo uma predeterminada profundidade é formado nos dois lados dos orifícios na superfície de topo da placa de metal retangular. Por exemplo, ta cometa tem uma altura na faixa de 10 mm à 14 mm, preferencialmente 13 rdm. A cometa tem uma largura correspondendo àquela do guia de onda, e um comprimento na faixa de 9 mm à 12 mm, preferencialmente, 11 mm. Dois pedaços de tiras de metal de 2 mm de largura são fornecidos nos dois lados da matriz de cometas, onde as tiras de metal estão colocadas em simetria para fazer o diagrama de característica de direcionamento dos feixes da antena adicionado com a cometa de guia de onda simétrica.
[00040] Ainda mais, uma pluralidade de orifícios com rosca (não mostrado) é formada no sulco 212, para acoplar à matriz de cometas de guia de onda à matriz de antenas. Em algumas formas de realização, o sulco 212 tem uma largura na faixa de 3,0 mm à 5,0 mm, preferencialmente 4 mm, e uma profundidade na faixa de 8,0 mm à 12,0 mm, preferencialmente 10 mm.
[00041] Figs. 11 e 12 ilustram um diagrama de uma proporção de onda estacionária de voltagem e um diagrama de característica de direcionamento dos feixes de uma antena de transceptor, respectivamente. Figs. 13 e 14 ilustram o isolamento de uma matriz de antenas sem uma matriz de cometas e o isolamento de uma matriz de antenas com uma matriz de cometas. Como pode ser visto das Figs. 11 e 12, a antena com uma matriz de cometas mantém as vantagens de uma banda larga, um feixe principal focado e um tamanho pequeno, a largura de banda sob VSWR < 2 é 22,8 GHz - 30,5 GHz, e a largura de banda relativa pode atingir 28,9%. Como pode ser visto da comparação da Fig. 13 e 14, a matriz de cometas de guia de onda aumenta o isolamento de 5 - 10 dB. Em geral, a nova matriz de cometas alcança o propósito de aumentar o isolamento.
[00042] Como pode ser visto, a antena de micro tira de acordo com as formas de realização tem uma vantagem que ela tem um tamanho pequeno que pode ser integrado facilmente. Ainda mais, na forma de realização onde a antena de micro tira é combinada com um radiador de cometas de guia de onda, é possível manter as boas propriedades da antena em termos de largura de banda e característica de direcionamento dos feixes enquanto aumentando o isolamento entre a antena de transmissão e a antena de recepção no sistema.
[00043] Enquanto a presente invenção foi descrita com referência às várias formas de realização típicas, é aparente para aqueles com qualificação na técnica que os termos são usados para propósitos de ilustração e explanação e não para limitação. A presente invenção pode ser praticada em . ... !várias formas em fogir do espírito ou essência da invenção. Deve ser entendido que as formas de realização não são limitadas a detalhes precedentes, e devem ser interpretadas amplamente dentro do espírito e escopo conforme definido pelas seguintes reivindicações. Por conseguinte, modificações e alternativas estando dentro do escopo das reivindicações e equivalentes delas são para serem englobadas pelo escopo da presente iinvenção que é definido peias reivindicações conforme em anexo.
Claims (12)
1. Antena laminar de banda larga, caracterizada pelo fato de compreender:- um substrato de dielétrico (110) de uma forma retangular;- uma placa de radiação (120) formada sobre uma superfície de topo do substrato de dielétrico (110);- uma placa de acoplamento (130) formada sobre a superfície de topo do substrato de dielétrico (110) e se estendendo a partir de um lado do substrato de dielétrico (110) para uma posição da placa de radiação (120) por uma distância; e,- um suporte de metal (140) em contato com bordas da superfície inferior do substrato de dielétrico (110) e se estendendo perpendicularmente a partir da superfície inferior do substrato de dielétrico (110) no sentido para baixo como uma camada de aterramento, uma camada de ar (160) tendo uma espessura predeterminada sendo formada entre a superfície inferior do substrato de dielétrico (110) e o suporte de metal (140).
2. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte de metal (140) é feito de cobre.
3. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada de ar (160) tem uma espessura na faixa de 0,5 mm à 3,0 mm.
4. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a distância está na faixa de 0,4 mm à 0,5 mm.
5. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa de acoplamento (130) tem um comprimento na faixa de 1,5 mm à 2,5 mm, e uma largura na faixa de 0,5 mm à 1,2 mm.
6. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a placa de radiação (120) tem um comprimento na faixa de 4,0 mm à 5,0 mm, e uma largura na faixa de 2,0 mm à 3,0 mm.
7. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a antena laminar de banda larga opera na faixa de K - Ka.
8. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada adicionalmente pelo fato de compreender um alimentador de micro tira conectado à placa de acoplamento.
9. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte de metal (140) é uma placa de cobre arranjada em ambos os lados do substrato de dielétrico (110).
10. Antena laminar de banda larga de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a placa de cobre tem uma largura na faixa de 0,4 mm à 0,6 mm.
11. Matriz de antenas, caracterizada pelo fato de compreender uma pluralidade de antenas laminares de banda larga como definida na reivindicação 1 que é arranjada em uma linha.
12. Matriz de antenas, caracterizada pelo fato de compreender:- um substrato de dielétrico (110) de uma forma retangular;- uma pluralidade de placas de radiação (120) arranjada em intervalos na direção do comprimento do substrato de dielétrico (110) e formados sobre a superfície de topo do substrato de dielétrico (110);- uma pluralidade de placas de acoplamento (130) arranjada em correspondência com a pluralidade de placas de radiação (120), cada uma das quais formada sobre a superfície de topo do substrato de dielétrico (110) e se estendendo a partir de um lado do substrato de dielétrico (110) para uma posição de uma correspondente placa de radiação (120) por uma distância; e - um suporte de metal (140) em contato com bordas da superfície inferior do substrato de dielétrico (110) e se estendendo perpendicularmente a partir da superfície inferior do substrato de dielétrico (110) no sentido para baixo como uma camada de aterramento, uma camada de ar (160) tendo uma espessura predeterminada sendo formada entre a superfície de topo do substrato de dielétrico (110) e o suporte de metal (140).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310356878.4 | 2013-08-15 | ||
CN201310356878.4A CN104377449A (zh) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | 宽带微带天线和天线阵列 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BR102014011669A2 BR102014011669A2 (pt) | 2015-11-10 |
BR102014011669B1 true BR102014011669B1 (pt) | 2022-01-18 |
Family
ID=50382383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BR102014011669-9A BR102014011669B1 (pt) | 2013-08-15 | 2014-05-15 | Antena laminar de banda larga, e, matriz de antenas |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10218082B2 (pt) |
EP (1) | EP2838159B1 (pt) |
JP (1) | JP5925243B2 (pt) |
CN (2) | CN110165413A (pt) |
BR (1) | BR102014011669B1 (pt) |
GB (1) | GB2517231B (pt) |
HK (1) | HK1204155A1 (pt) |
PL (1) | PL2838159T3 (pt) |
RU (1) | RU2576592C2 (pt) |
UA (1) | UA115044C2 (pt) |
WO (1) | WO2015021766A1 (pt) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102415591B1 (ko) | 2017-11-24 | 2022-07-04 | 삼성전자주식회사 | 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치 |
CN108565548B (zh) * | 2018-03-09 | 2020-07-24 | 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 | 一种毫米波天线 |
CN109390690B (zh) * | 2018-12-14 | 2023-11-10 | 河北工业大学 | 一种应用于5g的天线单元及阵列天线 |
CN109888473B (zh) * | 2019-01-30 | 2020-11-24 | 东南大学 | 一种与芯片键合的宽带贴片天线 |
CN109888511B (zh) * | 2019-04-15 | 2023-12-08 | 上海几何伙伴智能驾驶有限公司 | 一种圆极化微带平板天线 |
CN111162378B (zh) * | 2019-12-26 | 2022-03-18 | 东南大学 | 一种微带天线 |
JP7298517B2 (ja) * | 2020-03-05 | 2023-06-27 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
RU2738759C1 (ru) * | 2020-06-04 | 2020-12-16 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" | Сверхширокополосный планарный излучатель |
CN111952722A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-17 | 中国信息通信研究院 | 一种反射阵列天线单元、反射阵列天线和制作方法 |
CN112736447B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-06-10 | 中山大学 | 一种宽带波束固定阵列天线 |
CN112768912B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-06-10 | 中山大学 | 一种1×4波束固定行波天线 |
CN112768936B (zh) * | 2020-12-30 | 2024-03-29 | 深圳市信丰伟业科技有限公司 | 一种离散式5g天线隔离系统 |
CN112968272B (zh) * | 2021-02-03 | 2023-03-24 | 重庆邮电大学 | 一种宽带宽波束低剖面圆极化天线 |
CN113065255B (zh) * | 2021-04-07 | 2023-02-17 | 西北工业大学 | 弧度变形的共形微带贴片天线方向图快速估算方法 |
CN114464996B (zh) * | 2022-02-11 | 2023-12-12 | 南京邮电大学 | 一种基于表面等离子体激元的圆极化阵列天线 |
CN115149279A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-04 | 南京濠暻通讯科技有限公司 | 一种5g毫米波宽频段微带阵列天线 |
TWI820833B (zh) | 2022-07-28 | 2023-11-01 | 明泰科技股份有限公司 | 微帶天線 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4131894A (en) | 1977-04-15 | 1978-12-26 | Ball Corporation | High efficiency microstrip antenna structure |
JPH0720015B2 (ja) * | 1987-12-26 | 1995-03-06 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 平面アレイアンテナ |
JPH06125218A (ja) * | 1992-08-10 | 1994-05-06 | Nippon Mektron Ltd | 平面アンテナ |
US5444453A (en) * | 1993-02-02 | 1995-08-22 | Ball Corporation | Microstrip antenna structure having an air gap and method of constructing same |
RU2122263C1 (ru) | 1994-03-16 | 1998-11-20 | Марийский политехнический институт им.А.М.Горького | Широкополосная микрополосковая антенна |
JPH10163738A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面実装型アンテナ及びその実装方法 |
JPH10190351A (ja) | 1996-12-25 | 1998-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | ミリ波帯平面アンテナ |
SE9702490D0 (sv) * | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Ericsson Telefon Ab L M | Microstrip structure |
JP3252812B2 (ja) * | 1998-10-05 | 2002-02-04 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型円偏波アンテナおよびそれを用いた無線装置 |
JP2001177314A (ja) * | 1999-12-17 | 2001-06-29 | Tdk Corp | パッチアンテナ |
RU2263378C2 (ru) * | 2000-01-19 | 2005-10-27 | Фрактус, С.А. | Миниатюрные антенны, заполняющие пространство |
JP2001308620A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ装置及び無線通信モジュ−ル |
US6340951B1 (en) * | 2000-06-02 | 2002-01-22 | Industrial Technology Research Institute | Wideband microstrip leaky-wave antenna |
GB2370158B (en) | 2000-12-13 | 2004-10-13 | Harada Ind | Multiband PIFA-type antenna for vehicular applications |
JP3664117B2 (ja) * | 2001-08-06 | 2005-06-22 | いわき電子株式会社 | 表面実装用アンテナおよびこれを用いた無線装置 |
GB2383471A (en) | 2001-12-19 | 2003-06-25 | Harada Ind | High-bandwidth multi-band antenna |
TW527754B (en) * | 2001-12-27 | 2003-04-11 | Ind Tech Res Inst | Dual-band planar antenna |
US6975276B2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-12-13 | Raytheon Company | System and low-loss millimeter-wave cavity-backed antennas with dielectric and air cavities |
KR100542830B1 (ko) * | 2003-11-17 | 2006-01-20 | 한국전자통신연구원 | 부양 방사패치 또는/및 초소형 전자 정밀기계 스위치를이용한 광대역/다중대역 안테나 |
US7242352B2 (en) | 2005-04-07 | 2007-07-10 | X-Ether, Inc, | Multi-band or wide-band antenna |
JP2007088883A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ装置 |
US7636063B2 (en) * | 2005-12-02 | 2009-12-22 | Eswarappa Channabasappa | Compact broadband patch antenna |
US20070268188A1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-22 | Spotwave Wireless Canada, Inc. | Ground plane patch antenna |
JP2008252155A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tdk Corp | アンテナ装置及びこれを用いた無線通信機器 |
US8446322B2 (en) | 2007-11-29 | 2013-05-21 | Topcon Gps, Llc | Patch antenna with capacitive elements |
CN201289899Y (zh) * | 2008-11-21 | 2009-08-12 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种宽带单层微带贴片天线 |
CN101420066B (zh) * | 2008-11-21 | 2013-04-17 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种宽带单层微带贴片天线 |
KR20110025047A (ko) | 2009-09-01 | 2011-03-09 | 중앙대학교 산학협력단 | 향상된 대역폭 및 높은 효율을 가지며 구현이 간단한 소형 0차 공진 안테나 |
CN201758174U (zh) | 2010-07-08 | 2011-03-09 | 西北工业大学 | 一种超高频段近场rfid读写器天线 |
CN103329354A (zh) * | 2011-01-25 | 2013-09-25 | 索尼公司 | 光控微波天线 |
TWI469437B (zh) | 2011-06-23 | 2015-01-11 | Cirocomm Technology Corp | 表面黏著式的訊號收發模組 |
CN202268482U (zh) * | 2011-10-27 | 2012-06-06 | 哈尔滨工程大学 | 电子不停车收费系统用超高频射频识别读写器天线 |
DE102012101443B4 (de) | 2012-02-23 | 2017-02-09 | Turck Holding Gmbh | Planare Antennenanordnung |
CN102820540B (zh) * | 2012-07-31 | 2014-06-04 | 电子科技大学 | 一种光控方向图可重构微带天线 |
KR102060331B1 (ko) * | 2013-03-26 | 2019-12-31 | 삼성전자주식회사 | 평면형 안테나 장치 및 방법 |
CN203377377U (zh) * | 2013-08-15 | 2014-01-01 | 清华大学 | 波导喇叭阵列和天线系统 |
CN203386904U (zh) * | 2013-08-15 | 2014-01-08 | 同方威视技术股份有限公司 | 宽带微带天线和天线阵列 |
US9391370B2 (en) * | 2014-06-30 | 2016-07-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna feed integrated on multi-layer PCB |
-
2013
- 2013-08-15 CN CN201910459878.4A patent/CN110165413A/zh active Pending
- 2013-08-15 CN CN201310356878.4A patent/CN104377449A/zh active Pending
-
2014
- 2014-02-24 WO PCT/CN2014/072452 patent/WO2015021766A1/zh active Application Filing
- 2014-03-28 PL PL14162443T patent/PL2838159T3/pl unknown
- 2014-03-28 EP EP14162443.7A patent/EP2838159B1/en active Active
- 2014-04-07 US US14/246,261 patent/US10218082B2/en active Active
- 2014-04-09 GB GB1406416.6A patent/GB2517231B/en active Active
- 2014-05-07 JP JP2014096028A patent/JP5925243B2/ja active Active
- 2014-05-14 RU RU2014119427/08A patent/RU2576592C2/ru active
- 2014-05-15 BR BR102014011669-9A patent/BR102014011669B1/pt active IP Right Grant
- 2014-06-02 UA UAA201406005A patent/UA115044C2/uk unknown
-
2015
- 2015-05-14 HK HK15104559.8A patent/HK1204155A1/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110165413A (zh) | 2019-08-23 |
JP5925243B2 (ja) | 2016-05-25 |
GB201406416D0 (en) | 2014-05-21 |
PL2838159T3 (pl) | 2019-01-31 |
US10218082B2 (en) | 2019-02-26 |
EP2838159B1 (en) | 2018-07-25 |
WO2015021766A1 (zh) | 2015-02-19 |
CN104377449A (zh) | 2015-02-25 |
BR102014011669A2 (pt) | 2015-11-10 |
GB2517231B (en) | 2017-09-13 |
RU2576592C2 (ru) | 2016-03-10 |
HK1204155A1 (en) | 2015-11-06 |
US20160294070A1 (en) | 2016-10-06 |
UA115044C2 (uk) | 2017-09-11 |
EP2838159A1 (en) | 2015-02-18 |
RU2014119427A (ru) | 2015-11-20 |
GB2517231A (en) | 2015-02-18 |
JP2015037318A (ja) | 2015-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR102014011669B1 (pt) | Antena laminar de banda larga, e, matriz de antenas | |
BR102014014945B1 (pt) | Sistema de antena | |
CN106450702B (zh) | 一种宽带双线极化锥削槽天线 | |
US20180269565A1 (en) | Wideband, low profile, small area, circular polarized uhf antenna | |
EP2917963B1 (en) | Dual polarization current loop radiator with integrated balun | |
US20180366837A1 (en) | Efficient planar phased array antenna assembly | |
US8830135B2 (en) | Dipole antenna element with independently tunable sleeve | |
US20180145420A1 (en) | Wideband antenna radiating element and method for producing wideband antenna radiating element | |
JP2018511240A (ja) | 低交差偏波ディケード帯域幅の超広帯域アンテナ素子およびアレイ | |
US20160204509A1 (en) | Combination antenna element and antenna array | |
US20130328733A1 (en) | Waveguide or slot radiator for wide e-plane radiation pattern beamwidth with additional structures for dual polarized operation and beamwidth control | |
Ye et al. | A compact single‐feed circularly polarized microstrip antenna with symmetric and wide‐beamwidth radiation pattern | |
CN203377377U (zh) | 波导喇叭阵列和天线系统 | |
KR102059329B1 (ko) | 초광대역 다이폴 안테나 | |
Shahadan et al. | Investigation on feeding techniques for rectangular dielectric resonator antenna in higher-order mode for 5G applications | |
CN104124517B (zh) | 一种缝隙阵列pcb天线 | |
CN203386904U (zh) | 宽带微带天线和天线阵列 | |
Elboushi et al. | High gain circularly polarized slot‐coupled antenna for millimeter wave applications | |
Su et al. | 79-GHz SIW slot-coupled patch antenna array with low cross polarization and wide beamwidth | |
Jamaluddin et al. | Size reduction of MIMO dielectric resonator antenna for LTE application | |
Manzoor et al. | Improved grounded coplanar waveguide‐to‐multilayer substrate integrated waveguide transition for efficient feeding of an antipodal Vivaldi antenna for imaging applications | |
Zhang et al. | Slot-coupled waveguide-to-microstrip transition and waveguide-fed patch antenna at E-band | |
Zhou | [Retracted] A Design of 45‐Degree Dual‐Polarization Broadband Plane Station Antenna | |
Islam et al. | Orthogonal orientation‐shifted U‐slotted stacked antenna array for dual‐band applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 15/05/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |