Che tipo di antenna è un'antenna patch？

Che tipo di antenna è un'antenna patch?

Nel regno della moderna comunicazione wireless, l' antenna patch si distingue come componente fondamentale, rinomata per il suo design compatto e le applicazioni versatili. Ma cos'è esattamente un'antenna patch e cosa la distingue dagli altri tipi di antenna?

Introduzione alle antenne patch

Un'antenna patch , spesso indicata come un'antenna microstrip, è un'antenna a basso profilo che è costituita da una patch metallica piatta, rettangolare o circolare montata su una superficie metallica più grande nota come piano di terra. Questi due fogli metallici formano un pezzo risonante di linea di trasmissione di microstrip, in genere con una lunghezza circa la metà della lunghezza d'onda delle onde radio previste. Il meccanismo di radiazione deriva da campi da frange lungo i bordi radianti, facendo sì che l'antenna agisca leggermente più grande elettricamente rispetto alle sue dimensioni fisiche. Questo design è particolarmente pratico alle frequenze a microonde, in cui le lunghezze d'onda sono abbastanza brevi da consentire patch convenientemente piccoli.

Il concetto dell'antenna patch è stato introdotto per la prima volta nel 1972 da Howell, segnando un progresso significativo nella tecnologia delle antenne. La sua struttura planare e la facilità di integrazione con i circuiti stampati l'hanno resa una scelta popolare in varie applicazioni.

Caratteristiche e vantaggi delle antenne patch

Uno dei principali vantaggi delle antenne patch è il loro design di basso profilo, che li rende ideali per applicazioni in cui lo spazio e il peso sono fattori critici. La loro struttura planare consente una facile fabbricazione utilizzando le tecniche di circuito stampato (PCB), che sono sia economiche che efficienti. Questa facilità di fabbricazione facilita anche l'integrazione delle antenne patch nelle superfici di prodotti di consumo, aeromobili e veicoli spaziali.

In termini di prestazioni, le antenne patch offrono diversi attributi notevoli:

• Larghezza di banda : sebbene intrinsecamente stretta, varie tecniche di progettazione possono essere impiegate per migliorare la larghezza di banda delle antenne patch per soddisfare requisiti specifici dell'applicazione.

• Polarizzazione : le antenne patch possono essere progettate per supportare diverse modalità di polarizzazione, tra cui la polarizzazione lineare e circolare, fornendo flessibilità nel soddisfare le diverse esigenze di comunicazione.

• Guadagno : un'antenna a patch singola fornisce in genere un guadagno di direttivo massimo di circa 6-9 DBI. Per le applicazioni che richiedono un guadagno più elevato, in array possono essere disposte più antenne patch per ottenere le prestazioni desiderate.

  
  

Applicazioni di antenne patch

Le antenne patch hanno trovato un uso diffuso in vari settori a causa delle loro caratteristiche vantaggiose. Nei dispositivi di comunicazione wireless, sono comunemente impiegati in telefoni cellulari, tablet e altri gadget portatili, a causa della loro dimensione compatta e facilità di integrazione. La possibilità di stampare antenne patch direttamente sui circuiti le rende una scelta preferita in queste applicazioni.

Nelle industrie satellitari e aerospaziali, le antenne patch sono utilizzate per il loro design a basso profilo e leggero, che è essenziale per mantenere l'efficienza aerodinamica. La loro capacità di conformarsi alle superfici curve di aerei e veicoli spaziali migliora ulteriormente la loro idoneità per queste applicazioni.

Guardando al futuro, il ruolo delle antenne di patch nelle moderne tecnologie continua ad espandersi. Con l'avvento dei sistemi di comunicazione avanzati e la crescente domanda di antenne compatte ed efficienti, le antenne patch sono pronte a svolgere un ruolo cruciale negli sviluppi futuri. La loro adattabilità e facilità di personalizzazione li rendono una soluzione promettente per le applicazioni emergenti nel campo in continua evoluzione della comunicazione wireless.

In conclusione, l'antenna patch è un tipo di antenna microstrip caratterizzata dal suo design planare a basso profilo e dalla facilità di integrazione in vari dispositivi. La sua combinazione unica di semplicità, prestazioni e versatilità ha cementato il suo posto come componente fondamentale nel panorama delle moderne tecnologie di comunicazione.