Univerzita Pardubice Fakulta elektrotechniky a informatiky

Univerzita Pardubice

Zaměstnanci
|
Studenti
English

Publikace detail

Vícesvazkové patch anténní pole FMCW senzoru

Autoři: Zálabský Tomáš

Rok: 2014

Druh publikace: prototyp, funkční vzorek

Název nakladatele: Univerzita Pardubice

Strana od-do: nestránkováno

Tituly:

Jazyk	Název	Abstrakt	Klíčová slova
cze	Vícesvazkové patch anténní pole FMCW senzoru	Funkčním vzorkem je patch anténní pole využívané 9,5 GHz FMCW senzorem SDH1 pro detekci překážek v blízkosti vrtulníku. Hlavním požadavkem kladeným na anténní systém jsou malé rozměry a nízká hmotnost, při dosažení žádaných 3dB šířek svazků v horizontální i ve vertikální rovině a dobré impedanční přizpůsobení v celé šířce využívaného pásma (9,25 až 9,7 GHz). Z těchto důvodů je anténa navržena na více vrstvé mikropáskové technologii, kde z vrchní strany jsou umístěny vyzařovací anténní elementy (patche). Patche jsou seskupeny do čtyř anténních řad se sériovým napájením. Každá z těchto řad vytváří požadovaný úzký vertikální svazek o 3dB šířce 24°. Vhodným propojením těchto čtyř anténních řad je dosaženo požadovaného 30° vyzařovacího diagramu v horizontální rovině. Patche jsou umístěny na mikrovlnném substrátu Rogers RO4350 s relativní permitivitou εr = 3,66 o tloušťce 1,524 mm. Použití tohoto kvalitního substrátu zajišťuje dobrou reprodukovatelnost návrhu. Z druhé strany substrátu je měď odleptána. Následuje vzduchová mezera, která umožňuje dosažení požadované šířky pásma celého anténního systému. Na vzduchovou mezeru navazuje další deska plošného spoje se substrátem Rogers RO4350. Na straně přiléhající ke vzduchové mezeře je ponechána měď, která tvoří zemnící rovinu jednak pro patch anténní pole a jednak pro mikropáskové rozvod signálu na spodní straně této desky. Rozvod signálu je tvořen mikropáskovým vedením a děliči výkonu typu Wilkinson. Úkolem tohoto rozvodu signálu je dosažení požadované amplitudy a fáze na jednotlivých anténních řadách, ke kterým je rozvod připojen koaxiálním vedením, skrz popsanou strukturu.	patch anténní pole, sériově napájené anténní pole, wilkinsonův dělič výkonu, mikropáskové vedení, patch
eng	Multibeam patch antenna array for FMCW sensor	The device is a patch antenna array used for the 9.5 GHz FMCW sensor SDH1 which is used for detection of a obstacle in near vicinity of a helicopter. The main requirements are small size and low weight and achieving the desired 3dB radiation beams in a horizontal and vertical plane and good impedance matching in full frequency band (9.25 - 9.7 GHz). From this reasons the antenna is designed on multilayer microstrip technology. The radiating antenna elements (patches) are situated on the top of the substrate. The patches are grouped into four antenna lines with serial feeding. Each of this lines create desired 24° vertical beam. By a suitable interconnection of these four antenna lines the desired 30 ° radiation pattern in the horizontal plane is reached. The patches are situated on a microwave substrate Rogers RO4350 with relative permittivity εr = 3.66 and thickness 1.524 mm. The usage of this quality substrate provides good reproducibility of the proposal. The bottom side of the substrate does not have a copper. The next is an air gap, which allows to achieve the desired bandwidth of the whole antenna system. This air gap is followed by a next printed circuit board with substrate Rogers RO4350. On the side adjacent to the air gap is left a copper which forms the ground plane for the patch antenna array and for the microstrip distribution network on the bottom side of the PCB. Feeding network consists of microstrip lines and of a Wilkinson's power dividers. The task of this distribution network is to achieve the desired amplitude and phase of signal at each antenna lines. The power dividers are connected to the patches by a coax line, via described structure.	patch antenna array, serial fed antenna array, Wilkinson power divider, microstrip line, patch