RU2021125430A

RU2021125430A - Широкополосная антенна, в частности для системы микроволновой визуализации

Info

Publication number: RU2021125430A
Application number: RU2021125430A
Authority: RU
Inventors: Алессандро МАННЕСКИ
Original assignee: Алессандро МАННЕСКИ
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2023-03-21

Claims

1. Антенная структура, встроенная в печатную плату (10), содержащая

первый и второй диэлектрические слои (52, 56), имеющие одинаковую диэлектрическую постоянную, но различную толщину, причем каждый из первого и второго диэлектрических слоев (52, 56) имеет первую поверхность (51, 55) и вторую поверхность (53, 57),

симметричный спиральный излучающий элемент (60) на первой поверхности (51) первого диэлектрического слоя (52),

источник питания симметричной антенны через симметричную двухпроводную линию (70), имеющую тот же импеданс, что и спиральный излучающий элемент (60),

отличающаяся тем, что симметричная двухпроводная линия (70) соединяет симметричную спиральную антенну (60) с парой симметричных микрополосковых линий (80) передачи, расположенных на второй поверхности (57) второго слоя (56), при этом каждая микрополосковая линия (80) передачи выполнена такой, чтобы иметь импеданс, равный половине импеданса двухпроводной линии (70) передачи, и

при этом она дополнительно содержит плоскость (85) заземления, расположенную на первой поверхности (55) второго слоя (56)и на второй поверхности (53) первого слоя (52), выровненную с микрополосковыми линиями (80), причем плоскость (85) заземления выполнена с возможностью определения, в зависимости от толщины второго диэлектрического слоя (56)и расстояния между проводами симметричной двухпроводной линии (70), импеданса передачи микрополосковых линий (80) передачи.

2. Антенная структура по п. 1, в которой диэлектрическая постоянная первого слоя (52) и второго слоя (56)больше или равна 2 и меньше или равна 4.

3. Антенная структура по одному из пп. 1 или 2, в которой спиральный излучающий элемент (60) окружен стенкой (90), состоящей из вертикальных металлических соединений (92).

4. Антенная структура по п. 3, в которой шаг между соединениями (92) составляет менее

минимальной рабочей длины волны спирального излучающего элемента (60).

5. Антенная структура по одному из пп. 3 или 4, в которой средний внутренний диаметр (D _ov ) стенки (90) определен как функция максимального диаметра (D _o) спирального излучающего элемента (60) в соответствии со следующим уравнением:

где D_ov представляет средний внутренний диаметр стенки (90);

D_o представляет максимальный внешний диаметр спирального излучающего элемента (60).

6. Антенная структура по одному из пп. 1-5, в которой вся вторая поверхность (57) второго диэлектрического слоя (56), вокруг микрополосковой линии (80) передачи и ее соединения с симметричной двухпроводной линией (70), покрыта слоем материала (59), поглощающего радиочастоты.

7. Антенная структура по одному из пп. 1-6, в которой толщина первого слоя равна по меньшей мере 1/8 максимальной рабочей длины волны.

8. Антенная структура по одному из пп. 1-7, в которой толщина первого слоя меньше или равна половине максимальной рабочей длины волны.

9. Антенная структура по одному из пп. 1-8, в которой максимальный диаметр (D _o) спирального излучающего элемента составляет от 0,75 до 1,5 максимальной рабочей длины волны (λ _max):

,

где D _o представляет максимальный внешний диаметр излучающего элемента (60);

λ _max представляет максимальную рабочую длину волны.

10. Печатная плата (10), содержащая антенную структуру по одному из пп. 1-9, и сверхвысокочастотный компонент (20), непосредственно соединенный с микрополосковыми линиями (80) передачи.

11. Печатная плата (10) по п. 10, которая не имеет согласующего компонента между микрополосковыми линиями (80) передачи и сверхвысокочастотным компонентом (20).

12. Печатная плата (10) по одному из пп. 10 или 11, в котором:

сверхвысокочастотный компонент (20), симметричные входы и выходы которого имеют предварительно заданный импеданс,

спиральный излучающий элемент (60) и симметричная двухпроводная линия (70) имеют импеданс (Z_ant), приблизительно равный импедансу симметричных входов и выходов сверхвысокочастотного компонента (20), и

каждая из микрополосковых линий (80) передачи имеет импеданс, по существу равный половине предварительно заданного импеданса.

13. Печатная плата (10) по п. 12, в которой предварительно заданный импеданс по существу равен 100 Ом.

14. Система микроволновой визуализации, содержащая по меньшей мере одну печатную плату по одному из пп. 10-13.