Щелевая антенна излучает с помощью поля в отверстии проводящей поверхности и вокруг него. Это позволяет уменьшить выступающие части и встроить излучатель в существующую поверхность. Малая высота и электрическая миниатюризация — не одно и то же. Металл вокруг щели, питание и задний объём входят в полную антенну.
Как излучает щель
Возбуждаются поле поперёк щели и окружающие токи. Длина, ширина, форма, положение питания и задняя структура определяют входной импеданс и диаграмму. Произвольный зазор в металле не становится автоматически нужной антенной.
Для идеальной тонкой щели в бесконечной проводящей плоскости применима связь с комплементарным диполем по принципу двойственности Букера. Конечная пластина, подложка и корпус требуют дополнительных условий; поляризация отличается от диполя того же направления.
1. Использовать поверхность изделия
Щель в шасси, пластине или плоскости земли PCB позволяет интегрировать излучение без отдельного выступающего элемента. Рука или соседний металл могут менять токи, согласование и эффективность.
Нельзя считать только ширину выреза размером всей антенны. Сравнивайте необходимую металлическую область, свободное пространство, соединитель и путь питания.
2. Сложить путь тока или добавить нагрузку
Меандры, сложенные щели и ёмкостная либо индуктивная нагрузка позволяют менять резонанс в заданном габарите. Однако изменяются взаимное влияние участков и запасённая энергия, поэтому полоса и эффективность не сохраняются автоматически.
Диэлектрик меняет электрическую длину, но необходимо оценить потери и полосу. FR4 или высокая проницаемость сами по себе не гарантируют уменьшение на 40% и усиление 8 dBi.
3. Учесть толщину и заднее пространство
Тонкая металлическая пластина может излучать назад и взаимодействовать с окружением. Полость помогает контролировать заднюю диаграмму, добавляя высоту и резонансные условия.
Микрополосковое, CPW-, зондовое и волноводное питание имеют разные ограничения компоновки. Нельзя описывать их все как одинаковую микрополосковую структуру λ/10.
Длина волны и размер
При 3,5 GHz свободная длина волны около 85,65 mm; λ/10 — примерно 8,57 mm. Поэтому размер 15 mm нельзя прямо назвать λ/10. Полуволновая оценка около 42,83 mm также не задаёт длину каждой готовой щели.
На 28 GHz длина волны около 10,71 mm. Один электрический размер можно реализовать меньшими физическими размерами, но относительное влияние допусков и потерь питания возрастает.
Какие характеристики меняются
Отдельно оценивайте полосу согласования, эффективность излучения, диаграмму и поляризацию. Дополнительный согласующий элемент может улучшить S11 и одновременно рассеивать часть принятой мощности.
В решётке учитывают шаг, взаимную связь и фазы питания. Уменьшение площади одного элемента не доказывает сохранение усиления или сканирования всей решётки. Число диполей само по себе не задаёт отношение главного и боковых лепестков.
Проверка интеграции V2X или терминала
Для автомобиля определите фактический диапазон, место установки, кузов, кабели и нужные направления. Плоская конструкция не создаёт одинаковую зону покрытия на любом кузове.
- Определить полный объём антенны и исходный вариант сравнения.
- Рассчитать металл, питание, подложку и заднюю структуру вместе.
- Проверить чувствительность к изготовлению и монтажу.
- Измерить согласование и излучение в окончательном корпусе.
- Сравнить качество связи при одинаковых условиях.
Описание щели и комплементарной структуры служит исходной физической моделью. Оно не доказывает характеристики неподтверждённого прототипа или обстоятельства спутниковой аварии.
