តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីបង្កើន Bandwidth នៃ Patch Antenna?

អង់តែនគឺជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់នៃប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ។ ពួកគេទទួលខុសត្រូវចំពោះការបញ្ជូន និងទទួលសញ្ញាវិទ្យុ ដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗ រួមទាំង Wi-Fi ប៊្លូធូស បណ្តាញកោសិកា និងការទំនាក់ទំនងផ្កាយរណប។ កម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ដែលកំណត់ដំណើរការរបស់វា និងភាពស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់។ អត្ថបទនេះនឹងស្វែងយល់អំពីយុទ្ធសាស្ត្រសម្រាប់បង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះ ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដោយសារតែទម្រង់ទាប និងភាពងាយស្រួលនៃការផលិតរបស់វា។

ការយល់ដឹងអំពីអង់តែនបំណះ និងកម្រិតបញ្ជូនរបស់ពួកគេ ការប្រកួតប្រជែងក្នុងការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន យុទ្ធសាស្រ្តរចនាសម្រាប់ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ការយល់ដឹងអំពីអង់តែនបំណះ និងកម្រិតបញ្ជូនរបស់វា។

អង់តែនបំណះគឺជាប្រភេទអង់តែនមីក្រូស្ទ្រីបដែលមានបំណះវិទ្យុសកម្មនៅផ្នែកម្ខាងនៃស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric និងយន្តហោះដីនៅម្ខាងទៀត។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ ដោយសារទម្រង់ទាប ទម្ងន់ស្រាល និងភាពងាយស្រួលនៃការផលិត។ អង់តែនបំណះអាចត្រូវបានរចនាឡើងជារាងផ្សេងៗដូចជា រាងចតុកោណ រាងជារង្វង់ និងរាងអេលីប ដើម្បីបំពេញតាមកម្មវិធីជាក់លាក់។

កម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះត្រូវបានកំណត់ជាជួរប្រេកង់ដែលអង់តែនដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ជាធម្មតាវាត្រូវបានវាស់ជាភាពខុសគ្នារវាងចំនុចប្រេកង់ខាងលើ និងខាងក្រោម ដែលការបាត់បង់ត្រឡប់មកវិញរបស់អង់តែនគឺធំជាង 10 dB ។ កម្រិតបញ្ជូនកាន់តែខ្ពស់អនុញ្ញាតឱ្យអង់តែនដំណើរការលើជួរប្រេកង់កាន់តែទូលំទូលាយ ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងទំនើបដែលត្រូវការអត្រាទិន្នន័យខ្ពស់ និងគាំទ្ររលកប្រេកង់ច្រើន។

អង់តែនបំណះត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់កម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀតរបស់ពួកគេ ដែលជាធម្មតាមានតិចជាង 5% នៃប្រេកង់កណ្តាល។ ការកំណត់នេះគឺដោយសារតែទំហំតូចនៃបំណះវិទ្យុសកម្ម ដែលបណ្តាលឱ្យមានកត្តាគុណភាពខ្ពស់ (Q) ហើយជាលទ្ធផល កម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត។ កត្តាជាច្រើនមានឥទ្ធិពលលើកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះ រួមទាំងស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ទំហំ និងរូបរាងរបស់បំណះ និងយន្តការផ្តល់ចំណី។

បញ្ហាប្រឈមក្នុងការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន

ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះគឺជាកិច្ចការដ៏លំបាកមួយដោយសារតែការដោះដូរគ្នារវាងកម្រិតបញ្ជូន ការទទួលបាន ប្រសិទ្ធភាព និងទំហំ។ កម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀតនៃអង់តែនបំណះគឺចម្បងដោយសារតែកត្តាគុណភាពខ្ពស់របស់ពួកគេ (Q) ដែលជារង្វាស់នៃថាមពលដែលផ្ទុកនៅក្នុងអង់តែនទាក់ទងទៅនឹងថាមពលដែលបាត់បង់។ តម្លៃ Q ខ្ពស់នាំឱ្យកម្រិតបញ្ជូនតូចចង្អៀត ខណៈដែលតម្លៃ Q ទាបនាំឱ្យកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែទូលំទូលាយ។

កត្តាជាច្រើនរួមចំណែកដល់ Q ខ្ពស់នៃអង់តែនបំណះ រួមទាំងស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ទំហំ និងរូបរាងរបស់បំណះ និងយន្តការផ្តល់ចំណី។ ជម្រើសនៃស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric គឺមានសារៈសំខាន់ព្រោះវាកំណត់ថេរ dielectric និងការបាត់បង់តង់សង់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពនៃអង់តែន។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានតង់សង់បាត់បង់ទាប និងថេរ dielectric ខ្ពស់ត្រូវបានគេពេញចិត្ត ប៉ុន្តែពួកវាច្រើនតែបណ្តាលឱ្យមានទំហំតូចជាង និងខ្ពស់ជាង Q ។

ទំហំ និងរូបរាងរបស់បំណះក៏ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការកំណត់កម្រិតបញ្ជូន។ បំណះដែលមានទំហំធំមានទំនោរមាន Q ទាប និងកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែទូលំទូលាយ ប៉ុន្តែពួកវាមិនសូវសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីតូច។ យន្តការផ្តល់ចំណីដូចជា coaxial probe, microstrip line, ឬ aperture coupling ក៏អាចប៉ះពាល់ដល់ bandwidth ដោយបង្ហាញពីការខាតបង់ និង resonance បន្ថែម។

បន្ថែមពីលើកត្តាទាំងនេះ ការភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមករវាងបំណះជាច្រើននៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអារេក៏អាចប៉ះពាល់ដល់កម្រិតបញ្ជូនផងដែរ។ អន្តរកម្មរវាងបំណះដែលនៅជាប់គ្នាអាចនាំអោយមានការផ្លាស់ប្តូរក្នុងទម្រង់ថេរ dielectric និងវិទ្យុសកម្មដែលមានប្រសិទ្ធភាព ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការទាំងមូលនៃអារេអង់តែន។

រចនាយុទ្ធសាស្រ្តសម្រាប់បង្កើនកម្រិតបញ្ជូន

យុទ្ធសាស្ត្ររចនាជាច្រើនអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះ។ យុទ្ធសាស្ត្រទាំងនេះរួមមានការប្រើប្រាស់ស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ក្រាស់ បញ្ចូលធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត ការប្រើប្រាស់ការភ្ជាប់ជំរៅ និងការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសពហុសំឡេង។

ការប្រើស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ក្រាស់: វិធីសាមញ្ញបំផុតមួយដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះគឺត្រូវប្រើស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ក្រាស់។ ស្រទាប់ខាងក្រោមក្រាស់កាត់បន្ថយកត្តា Q នៃអង់តែន ដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែទូលំទូលាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តនេះអាចនាំឱ្យមានការបង្កើនទំហំ និងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាព ដែលប្រហែលជាមិនសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីទាំងអស់។

ការបញ្ចូលធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត៖ ធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត ដូចជាអ្នកដឹកនាំ និងឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង អាចត្រូវបានបន្ថែមទៅអង់តែនបំណះ ដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនរបស់វា។ ធាតុទាំងនេះមិនត្រូវបានភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹងបន្ទាត់ចំណីទេ ប៉ុន្តែមានអន្តរកម្មជាមួយបំណះវិទ្យុសកម្មតាមរយៈការភ្ជាប់អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ តាមរយៈការរចនាយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ននូវប្រវែង និងគម្លាតនៃធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត កម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនអាចត្រូវបានកើនឡើង។ បច្ចេកទេសនេះត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងអង់តែន Yagi-Uda ដែលអ្នកដឹកនាំច្រើនត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន និងទទួលបាន។

ការប្រើប្រាស់ការភ្ជាប់ Aperture៖ ការភ្ជាប់ Aperture គឺជាបច្ចេកទេសដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្តល់អាហារដល់អង់តែនបំណះតាមរយៈរន្ធដោត ឬជំរៅក្នុងយន្តហោះដី។ វិធីសាស្រ្តនេះអាចជួយកាត់បន្ថយកត្តា Q និងបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែន។ Aperture coupling ក៏ផ្តល់នូវភាពឯកោប្រសើរឡើងរវាងបន្ទាត់ចំណី និងបំណះវិទ្យុសកម្ម ដែលអាចកាត់បន្ថយការភ្ជាប់ដែលមិនចង់បាន និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការរបស់អង់តែន។

ការប្រើបច្ចេកវិជ្ជាពហុសំឡេង៖ បច្ចេកវិជ្ជាពហុសំឡេង ពាក់ព័ន្ធនឹងការរចនាអង់តែនបំណះ ដើម្បីគាំទ្រប្រេកង់អនុភាពច្រើន។ នេះអាចសម្រេចបានដោយការប្រើបន្សំនៃរូបរាងបំណះផ្សេងៗគ្នា ដូចជាបំណះជង់ ឬបំណះដែលបានបង្កប់ ឬដោយការណែនាំធាតុបន្ថែមដែលមានសំឡេងដូចជារន្ធដោត ឬស្នាមរន្ធចូលទៅក្នុងបំណះ។ ដោយការលៃតម្រូវប្រេកង់ resonant ដោយប្រុងប្រយ័ត្ន កម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនអាចត្រូវបានកើនឡើង។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងអង់តែនធំទូលាយ ដូចជាអង់តែន UWB (Ultra-Wideband) ដែលដំណើរការលើប្រេកង់ពី 3.1 ទៅ 10.6 GHz ។

វិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយផ្សេងទៀតសម្រាប់ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះគឺត្រូវប្រើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់ ឬជង់។ នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តនេះបំណះជាច្រើនត្រូវបានដាក់ជង់បញ្ឈរដោយបំបែកដោយស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ជាមួយនឹង permittivities ផ្សេងគ្នា។ អន្តរកម្មរវាងបំណះ និងស្រទាប់ dielectric អាចបង្កើត resonance បន្ថែម ដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែទូលំទូលាយ។ បច្ចេកទេសនេះមានប្រយោជន៍ជាពិសេសសម្រាប់កម្មវិធីដែលទាមទារអង់តែនបង្រួមជាមួយនឹងកម្រិតបញ្ជូនធំទូលាយ។

លើសពីនេះ ការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសចិញ្ចឹមមិនឯកសណ្ឋាន ក៏អាចជួយបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះផងដែរ។ ដោយប្រើប្រាស់ខ្សែបន្ទាត់ចំណីដែលបិទជិត ឬច្រើនផ្នែក ការផ្គូផ្គង impedance រវាងបន្ទាត់ចំណី និងអង់តែនអាចត្រូវបានកែលម្អលើជួរប្រេកង់ដ៏ធំទូលាយមួយ។ វិធីសាស្រ្តនេះអាចត្រូវបានផ្សំជាមួយនឹងបច្ចេកទេសបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនផ្សេងទៀត ដូចជាធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត ឬការភ្ជាប់ជំរៅ ដើម្បីសម្រេចបាននូវកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែច្រើន។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះគឺជាគោលដៅដ៏លំបាក ប៉ុន្តែអាចសម្រេចបាន។ តាមរយៈការប្រើយុទ្ធសាស្ត្ររចនាផ្សេងៗ ដូចជាការប្រើស្រទាប់ខាងក្រោម dielectric ក្រាស់ ការបញ្ចូលធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត ការប្រើប្រាស់ការភ្ជាប់ជំរៅ និងការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសពហុសំឡេង កម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះអាចត្រូវបានពង្រឹងយ៉ាងខ្លាំង។ បច្ចេកទេសទាំងនេះអាចត្រូវបានប្រើជាលក្ខណៈបុគ្គល ឬរួមបញ្ចូលគ្នាដើម្បីសម្រេចបាននូវកម្រិតបញ្ជូនដែលចង់បានសម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់។

វាជាការសំខាន់ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនបំណះអាចមកដោយតម្លៃនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងទៀតដូចជាការទទួលបាន ប្រសិទ្ធភាព និងទំហំ។ ដូច្នេះការពិចារណាដោយប្រុងប្រយ័ត្នគួរតែត្រូវបានផ្តល់ទៅឱ្យតម្រូវការជាក់លាក់នៃកម្មវិធីនិងការដោះដូរដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការរចនា។ តាមរយៈតុល្យភាពកត្តាទាំងនេះ វាអាចរចនាអង់តែនបំណះជាមួយនឹងកម្រិតបញ្ជូនដែលចង់បាន និងលក្ខណៈដំណើរការសម្រាប់ប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែដ៏ធំទូលាយមួយ។