Микрополосковая антенна

Микрополосковая антенна (патч-антенна) — это низкопрофильная антенна. Представляет собой узкополосную антенну с широким лучом. Такая антенна имеет маленький размер и низкий уровень излучения.

История создания

Микрополосковые антенны появились в 1980-х годах. Изначально это была военная разработка, стоимость которой не имела значения. В 1990-х годах эта технология также была внедрена для устройств связи в качестве недорогой технологии.

Конструкция

Микрополосковая антенна создается путем помещения металлической пластины, полуволновой длины, на сплошную металлическую подложку (образует заземляющую поверхность) с диэлектрическим материалом между ними. Соответственно данную конструкцию легко спроектировать и недорого изготовить. Также в некоторых таких антеннах не используется сплошной слой диэлектрика, взамен чего металлические пластины устанавливаются над металлической подложкой на диэлектрических прокладках. Такая конструкция является менее прочной, но имеет более широкую рабочую полосу частот. В микрополосковых антеннах используются пластины квадратной, прямоугольной, круговой или эллиптической формы для удобства анализа и изготовления.

Диапазон частот

Микрополосковые антенны разрабатываются для частот от УВЧ — диапазона до 100 ГГц.

Достоинства и недостатки

Ниже перечислены достоинства микрополосковой антенны:

1. Высокая точность изготовления за счет использования технологии фотопечати;
2. Легко интегрируется с другими устройствами;
3. За счет небольших размеров подходят для портативных переносных устройств;
4. За счет применения микрополосковых решеток, возможно получение высокого коэффициента направленного действия;
5. Решетка патч-антенн может использоваться для получения диаграммы направленности;
6. В комбинации с фазовращателями и переключателями на pin-диодах могут использоваться для разработки интеллектуальных антенн.

Далее перечислены недостатки микрополосковой антенны:

1. Узкая рабочая полоса частот;
2. Невысокая эффективность, в особенности, для короткозамкнутых микрополосковых антенн;
3. Сложность реализации некоторых способов питания;
4. Для решеток необходима сеть питающих линий, влияние которых снижает эффективность антенны, поскольку питающие линии находятся на том же уровне, что и антенные элементы.