Patch Antenna ແມ່ນຫຍັງ?
ເສົາອາກາດ patch ແມ່ນປະເພດຂອງເສົາອາກາດທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ. ມັນແມ່ນເສົາອາກາດທີ່ມີຮູບຊົງແບບແຜນ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນຕິດຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຮາບພຽງ, ເຊັ່ນແຜ່ນວົງຈອນພິມ (PCB) ຫຼືແຜ່ນໂລຫະ. ເສົາອາກາດ Patch ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບຂະຫນາດກະທັດລັດ, ຄວາມງ່າຍຂອງການ fabrication, ແລະລັກສະນະລັງສີທີ່ດີ.
ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງເສົາອາກາດ patch ປະກອບດ້ວຍສອງແຜ່ນ conductive ແຍກອອກໂດຍວັດສະດຸ dielectric. ແຜ່ນເທິງແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃນຮູບຮ່າງຂອງແຜ່ນ, ເຊິ່ງສາມາດເປັນສີ່ຫລ່ຽມ, ວົງ, ຫຼືຮູບຮ່າງອື່ນໆ. ແຜ່ນຕ່ໍາແມ່ນຍົນພື້ນດິນທີ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ radiated ໂດຍ patch.
ເສົາອາກາດ Patch ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆ, ລວມທັງເຄື່ອງຮັບ GPS, routers Wi-Fi, ອຸປະກອນ Bluetooth, ແລະລະບົບການສື່ສານດາວທຽມ. ພວກມັນເປັນທີ່ນິຍົມຍ້ອນຄວາມຕໍ່າຂອງມັນ, ຄວາມງ່າຍຂອງການເຊື່ອມໂຍງກັບວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການສະຫນອງຮູບແບບ radiation ທິດທາງ.
Patch Antenna ເຮັດວຽກແນວໃດ?
ເສົາອາກາດ patch ເຮັດວຽກໂດຍການ resonating ໃນຄວາມຖີ່ສະເພາະໃດຫນຶ່ງເພື່ອ radiate ຫຼືຮັບຄື້ນຟອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ການເຮັດວຽກຂອງເສົາອາກາດ patch ແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງ resonance ແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ຄ້າຍຄືກັນກັບວິທີການຂອງສ້ອມປັບ resonates ໃນຄວາມຖີ່ສະເພາະໃດຫນຶ່ງ.
ເມື່ອສັນຍານກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ (AC) ຖືກນໍາໃຊ້ກັບຈຸດປ້ອນຂອງເສົາອາກາດ patch, ມັນເຮັດໃຫ້ອິເລັກຕອນໃນ patch conductive ຕື່ນເຕັ້ນ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ patch resonate ໃນຄວາມຖີ່ພື້ນຖານຂອງມັນ, ເຊິ່ງຖືກກໍານົດໂດຍຂະຫນາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ເຊັ່ນ: ຄວາມຍາວແລະຄວາມກວ້າງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບອຸປະກອນ dielectric ທີ່ໃຊ້ເປັນ substrate.
ສາຍອາກາດ patch resonating radiates ຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງອ້ອມຂ້າງ. ຮູບແບບການຮັງສີຂອງເສົາອາກາດແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຮູບຮ່າງ, ຂະຫນາດ, ແລະຍົນໃຕ້ດິນຂອງມັນ. ເສົາອາກາດ Patch ໂດຍປົກກະຕິມີຮູບແບບການຮັງສີທິດທາງ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າພວກເຂົາ radiate ພະລັງງານຫຼາຍໃນທິດທາງສະເພາະໃດຫນຶ່ງແລະພະລັງງານຫນ້ອຍໃນທິດທາງອື່ນ.
ເສົາອາກາດ Patch ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຮັບສັນຍານ. ເມື່ອຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເຂົ້າມາໂຈມຕີເສົາອາກາດ, ມັນຈະເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍຢູ່ຈຸດປ້ອນ. ແຮງດັນນີ້ສາມາດຂະຫຍາຍແລະປຸງແຕ່ງເພື່ອສະກັດຂໍ້ມູນທີ່ຕ້ອງການຈາກສັນຍານທີ່ໄດ້ຮັບ.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເສົາອາກາດ patch ເຮັດວຽກໂດຍການ resonating ໃນຄວາມຖີ່ສະເພາະໃດຫນຶ່ງເພື່ອ radiate ຫຼືຮັບຄື້ນຟອງໄຟຟ້າ. ການດໍາເນີນງານຂອງມັນແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງ resonance ແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແລະປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງເສົາອາກາດແລະພື້ນທີ່ອ້ອມຂ້າງ.
ວິທີການອອກແບບເສົາອາກາດ Patch?
ການອອກແບບເສົາອາກາດ patch ປະກອບມີຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ລວມທັງການກໍານົດຄວາມຖີ່ທີ່ຕ້ອງການ, ການເລືອກວັດສະດຸ substrate, ການຄິດໄລ່ຂະຫນາດຂອງ patch ແລະຍົນດິນ, ແລະ optimizing ປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດ. ນີ້ແມ່ນຄໍາແນະນໍາທົ່ວໄປກ່ຽວກັບວິທີການອອກແບບເສົາອາກາດ patch:
1. ກໍານົດຄວາມຖີ່ທີ່ຕ້ອງການ:
ກໍານົດຄວາມຖີ່ຂອງການປະຕິບັດເປົ້າຫມາຍສໍາລັບເສົາອາກາດ patch. ຄວາມຖີ່ນີ້ຈະກໍານົດຂະຫນາດຂອງເສົາອາກາດແລະຕົວກໍານົດການອອກແບບອື່ນໆ.
2. ເລືອກວັດສະດຸຍ່ອຍ:
ເລືອກອຸປະກອນຍ່ອຍ dielectric ທີ່ເຫມາະສົມກັບຄວາມຄົງທີ່ dielectric ສະເພາະ (εr) ແລະຄວາມຫນາ (h). ວັດສະດຸຍ່ອຍທົ່ວໄປປະກອບມີ FR-4, Rogers, ແລະ Teflon. ຄົງທີ່ dielectric ຂອງ substrate ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຂະຫນາດແລະການປະຕິບັດຂອງເສົາອາກາດ.
3. ຄິດໄລ່ຂະຫນາດຂອງ patch:
ໃຊ້ສູດຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອຄິດໄລ່ຂະໜາດຂອງເສົາອາກາດ patch:
4. ການຄິດໄລ່ຂະໜາດຂອງຍົນພື້ນດິນ:
ຍົນພື້ນດິນຄວນມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າແຜ່ນຮອງ ເພື່ອຮັບປະກັນລັກສະນະລັງສີທີ່ຖືກຕ້ອງ. ກົດລະບຽບທົ່ວໄປຂອງ thumb ແມ່ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ຍົນພື້ນດິນຢ່າງຫນ້ອຍ 3-5 ເທົ່າຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາ patch ໃນແຕ່ລະມິຕິ.
5. ກໍານົດສະຖານທີ່ຈຸດອາຫານ:
ຈຸດອາຫານແມ່ນບ່ອນທີ່ສາຍສົ່ງເຊື່ອມຕໍ່ກັບເສົາອາກາດ patch. ສະຖານທີ່ຂອງຈຸດອາຫານມີຜົນກະທົບກັບ impedance ແລະຮູບແບບ radiation ຂອງເສົາອາກາດ. ໂດຍປົກກະຕິຈຸດປ້ອນຂໍ້ມູນແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນຈຸດສູນກາງຂອງແຜ່ນຫຼືຈຸດທີ່ impedance ກົງກັບຄ່າທີ່ຕ້ອງການ (ປົກກະຕິແລ້ວ 50 ohms).
6. ເພີ່ມປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກຂອງເສົາອາກາດ:
ໃຊ້ຊອບແວຈໍາລອງເຊັ່ນ Ansys HFSS, CST Microwave Studio, ຫຼື ADS, ເພື່ອວິເຄາະປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດ. ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະຫນາດຂອງເສົາອາກາດ, ສະຖານທີ່ຈຸດອາຫານ, ແລະຕົວກໍານົດການອື່ນໆເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດທີ່ຕ້ອງການ, ເຊັ່ນ: ແບນວິດ, ການໄດ້ຮັບ, ແລະຮູບແບບ radiation.
7. Fabricate ແລະທົດສອບເສົາອາກາດ:
ເມື່ອການອອກແບບສໍາເລັດຮູບ, ກໍ່ສ້າງເສົາອາກາດ patch ໂດຍໃຊ້ຂະບວນການຜະລິດທີ່ເຫມາະສົມ, ເຊັ່ນ: ການຜະລິດ PCB ຫຼືເຄື່ອງຈັກ CNC. ທົດສອບປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງວິເຄາະເຄືອຂ່າຍ, ຫ້ອງ anechoic, ຫຼືອຸປະກອນການວັດແທກອື່ນໆເພື່ອຮັບປະກັນວ່າມັນກົງກັບການອອກແບບສະເພາະ.
ການອອກແບບເສົາອາກາດ patch ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມເຂົ້າໃຈດີກ່ຽວກັບຫຼັກການໄຟຟ້າ, ທິດສະດີເສົາອາກາດ, ແລະການພິຈາລະນາການປະຕິບັດ. ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະເຮັດຊ້ໍາຂັ້ນຕອນການອອກແບບແລະທົດສອບເສົາອາກາດເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດທີ່ຕ້ອງການ.
ແມ່ນຫຍັງຄືຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງເສົາອາກາດ Patch ແລະເສົາອາກາດ PCB?
Patch antennas ແລະ PCB antennas ແມ່ນສອງປະເພດຂອງເສົາອາກາດທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ. ໃນຂະນະທີ່ພວກເຂົາແບ່ງປັນຄວາມຄ້າຍຄືກັນບາງຢ່າງ, ມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນລະຫວ່າງພວກເຂົາໃນການອອກແບບ, ການປະຕິບັດແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.
1. ການອອກແບບ ແລະໂຄງສ້າງ:
ເສົາອາກາດ Patch ໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍປົກກະຕິເປັນອົງປະກອບທີ່ໂດດດ່ຽວແລະມີລັກສະນະໂດຍໂຄງສ້າງຂອງແຜນການ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍແຜ່ນໂລຫະ, ແຜ່ນຍ່ອຍ dielectric, ແລະຍົນພື້ນດິນ. ແຜ່ນແພສາມາດຢູ່ໃນຮູບຮ່າງຕ່າງໆ, ເຊັ່ນ: ຮູບສີ່ຫລ່ຽມ, ວົງ, ຫຼືຮູບຮີ, ແລະຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍ. ເສົາອາກາດ Patch ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ພື້ນທີ່ຈໍາກັດແລະຕ້ອງການ fabrication ທີ່ຊັດເຈນເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດທີ່ຕ້ອງການ.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເສົາອາກາດ PCB ແມ່ນລວມເຂົ້າກັບແຜ່ນວົງຈອນພິມ (PCB) ຂອງອຸປະກອນ. ປົກກະຕິແລ້ວພວກມັນແມ່ນງ່າຍດາຍກວ່າໃນການອອກແບບແລະສາມາດເອົາຮູບແບບຂອງເສົາອາກາດ F inverted (IFA), ເສົາອາກາດ monopole, ຫຼືເສົາອາກາດ dipole, ເຊິ່ງຖືກຕິດໂດຍກົງໃສ່ PCB. ເສົາອາກາດ PCB ແມ່ນປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍແລະງ່າຍຕໍ່ການຜະລິດເພາະວ່າພວກມັນຖືກຜະລິດເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຂະບວນການຜະລິດ PCB.
2. ປະສິດທິພາບ:
ເສົາອາກາດ Patch ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບການໄດ້ຮັບສູງ, ທິດທາງທີ່ດີ, ແລະຮູບແບບການຮັງສີທີ່ຖືກກໍານົດໄວ້ດີ. ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການການສື່ສານໃນໄລຍະຍາວແລະປະສິດທິພາບສູງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ພວກເຂົາສາມາດມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຕໍ່ກັບສະພາບແວດລ້ອມອ້ອມຂ້າງແລະອາດຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບແຕ່ງຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ເສົາອາກາດ PCB ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີອັດຕາກຳໄລຕໍ່າກວ່າ ແລະ ມີທິດທາງໜ້ອຍກວ່າເມື່ອທຽບກັບເສົາອາກາດ patch. ພວກມັນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະງ່າຍຕໍ່ການປະສົມປະສານເຂົ້າໃນອຸປະກອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ພື້ນທີ່ເປັນຂໍ້ຈໍາກັດ. ເສົາອາກາດ PCB ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ, ເຊັ່ນ: ໂທລະສັບສະຫຼາດແລະແທັບເລັດ, ບ່ອນທີ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຄວາມງ່າຍຂອງການເຊື່ອມໂຍງແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍກ່ວາປະສິດທິພາບສູງສຸດ.
3. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ:
ເສົາອາກາດ Patch ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນ: ການສື່ສານດາວທຽມ, GPS, Wi-Fi, ແລະລະບົບ RFID, ບ່ອນທີ່ປະສິດທິພາບສູງແລະຮູບແບບ radiation ສະເພາະແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນອາວະກາດ, ຍານຍົນ, ແລະການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ.
ເສົາອາກາດ PCB ແມ່ນພົບທົ່ວໄປໃນເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ, ເຊັ່ນ: ໂທລະສັບສະຫຼາດ, ແທັບເລັດ, ແລະເຄື່ອງສວມໃສ່, ບ່ອນທີ່ພື້ນທີ່ຈໍາກັດແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນ. ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນ Bluetooth, Zigbee, ແລະລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍໄລຍະສັ້ນອື່ນໆ.
4. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການຜະລິດ:
ເສົາອາກາດ Patch ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນລາຄາແພງກວ່າໃນການຜະລິດເນື່ອງຈາກການອອກແບບທີ່ຊັບຊ້ອນແລະຄວາມຕ້ອງການການຜະລິດທີ່ຊັດເຈນ. ພວກມັນມັກຈະຖືກຜະລິດໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກການຜະລິດແບບພິເສດເຊັ່ນ CNC machining ຫຼື photolithography.
ເສົາອາກາດ PCB ແມ່ນປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍນັບຕັ້ງແຕ່ພວກມັນຖືກປະສົມປະສານເຂົ້າໃນຂະບວນການຜະລິດ PCB. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຕ່ໍາ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ມີປະລິມານສູງ.
ສະຫຼຸບ
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ເສົາອາກາດ patch ແລະເສົາອາກາດ PCB ແຕກຕ່າງກັນໃນການອອກແບບ, ປະສິດທິພາບ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຂົາເຈົ້າ. ເສົາອາກາດ Patch ແມ່ນເສົາອາກາດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພິເສດ, ໃນຂະນະທີ່ເສົາອາກາດ PCB ແມ່ນປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍແລະງ່າຍຕໍ່ການປະສົມປະສານເຂົ້າໃນເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຂອງຜູ້ບໍລິໂພກ. ທາງເລືອກລະຫວ່າງສອງແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມຕ້ອງການສະເພາະຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ເຊັ່ນ: ການປະຕິບັດ, ຂະຫນາດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແລະຄວາມງ່າຍຂອງການເຊື່ອມໂຍງ.
