DSC03933

304 PRZEGLĄD NAJCZĘŚCIEJ STOSOWANYCH ANTEN

współczesnej radiokomunikacji poświęcimy antenom mikropaskowym nieco więcej miejsca.

Jedną z pierwszych i do dziś stosowanych struktur jest antena mikropas-kowa zasilana współosiowo przedstawiona na rys. 11.79. Składa się ona z promiennika, z reguły w kształcie prostokąta, umieszczonego na podłożu dielektrycznym. Żyła kabla koncentrycznego jest elektrycznie połączona z promiennikiem, a ekran kabla z płaszczyzną masy. Antena mikropaskowa zasilana współosiowo ma następujące cechy:

•    stosunkowa łatwość wykonania,

•    zmniejszona niezawodność ze względu na mechaniczne połączenie żyły kabla i promiennika,

•    możliwość regulacji impedancji wejściowej przez zmianę punktu podłączenia żyły,

•    niski poziom niepożądanego promieniowania (typowo ok. —30 dB), wąskie pasmo pracy (typowo ok. 3%),

•    trudności z modelowaniem grubych elektrycznie (d > 0,02A.₀) struktur oraz z modelowaniem przejścia żyła — promiennik,

•    możliwość wystąpienia zniekształceń intermodulacyjnych na złączu dwóch różnych metali,

•    trudniejsze wykonanie układów antenowych oraz zespolenie z mikrofalowymi układami scalonymi MUS (układy zasilające są poza strukturą samej anteny).

Kolejnym typem jest antena zasilana linią mikropaskową (rys. 11.80). Ma ona następujące cechy charakterystyczne:

•    łatwość wykonania struktury (wyłącznie techniką fotolitograficzną),

•    możliwość kontrolowania dopasowania przez zmianę miejsca podłączenia linii,

•    niski poziom niepożądanego promieniowania (typowo ok. —20 dB),

•    wąskie pasmo (linia mikropaskowa wymaga podłoża elektrycznie cienkiego —

d«Xo),

•    prostszy model analityczny niż dla anteny zasilanej współosiowo,

•    promiennik i linia zasilająca są umieszczone na tym samym podłożu, co może powodować wzajemne sprzężenia i niekontrolowaną zmianę parametrów,

•    łatwiejsza integracja z układami elektronicznymi.

Promiennik

Płaszczyzna masy    Unia mikropaskowa

Rys. lim Antena mikropaskowa zasilana linią mikropaskową

ANTENY MIKROPASKOWE

- 10,00

- 5,00

+~ 0,00

0,00

0.00    0;02    0,04    0;Q6:    OM

Grubość dielektryka [dAJ

15,00

0,10

Rys. 11.81. Zależność sprawności i szerokości pasma (B) anteny mikropaskowej od grubości dielektryka

Możliwość umieszczenia promiennika i linii zasilającej po tej samej stronie podłoża jest zaletą z punktu widzenia produkcji anten i możliwości zespolenia z układami aktywnymi. Jednak układy elektroniczne mogą być zakłócane poprzez promieniowanie pochodzące z anteny. Istnieje ponadto wzajemne sprzężenie pomiędzy promiennikiem a linią zasilającą. Niemożliwe jest również pogodzenie optymalnych parametrów podłoża dla promiennika i linii mikropaskowej. Ze względu na sprawność anteny pożądane jest, aby przenikalność elektryczna podłoża była jak najmniejsza (rys. 11.81). Z kolei aby ograniczyć pole rozproszenia linii mikropaskowej i zmniejszyć jej wymiary geometryczne, należy używać materiału o jak największej przenikalności elektrycznej. Ograniczenia te doprowadziły do powstania dwóch nowych struktur. Pierwsza z nich to antena mikropaskowa sprzężona elektromagnetycznie przedstawiona na rys. 11.82. Charakteryzują ją następujące cechy:

• większa trudność w produkcji od anteny zasilanej mikropaskowo,

Płaszczyzna masy

tys. 11.82. Antena mikropaskowa sprzężona elektromagnetycznie