¿Qué es una antena de parche microstrip? ¿Cuáles son sus aplicaciones?

Estructuralmente robusto y ligero

Una antena Microstrip (MSA) en su forma más simple consiste en un parche radiante en un lado de un sustrato dieléctrico y un plano de tierra en el otro lado. Los MSA también se conocen como “antenas de parche” o “antenas impresas” o “antenas planas”. Grieg y Engleman propusieron formalmente el concepto de circuito de microstrip en 1952 y luego Deschamps ideó la primera estructura de antena de parche de microstrip en 1953 .

Algunas de sus ventajas son las que se mencionan a continuación:

  1. Perfil bajo (fino como el papel), configuración plana y estructura conforme
  2. Estructuralmente robusto y ligero
  3. Facilidad de fabricación con tecnología de circuito impreso.
  4. Es posible la polarización lineal y circular (izquierda o derecha) (útil para la frecuencia – reutilización)
  5. Compatible con diseños modulares; por lo tanto, los componentes de estado sólido se pueden agregar directamente al sustrato de la antena de microstrip
  6. Integrable con los circuitos; líneas de alimentación y redes coincidentes
  7. Fácil de lograr el rendimiento de doble frecuencia
  8. Las matrices se pueden crear fácilmente para aumentar la directividad
  9. Fácilmente montable en vehículos espaciales, misiles y satélites sin grandes alteraciones.
  10. Compatible con diseños MMIC

Cada elemento tiene algunas limitaciones, al igual que los MSA, que son los siguientes:

  1. Baja eficiencia de radiación
  2. Pequeño ancho de banda
  3. Limitaciones prácticas en la ganancia máxima.
  4. Pobre pureza de polarización
  5. Capacidad de manejo de baja potencia.
  6. Pobre aislamiento entre la alimentación y el elemento radiante.
  7. Posibilidad de excitación de ondas superficiales.
  8. Radiación espuria de alimentaciones, uniones y ondas superficiales
  9. Las matrices de alto rendimiento requieren sistemas de alimentación complejos.

La antena de microstrip es una antena impresa plana en un sustrato. La antena de parche microstrip se fabrica por método fotolitográfico. El método foto-litográfico es un proceso de grabado químico que elimina las regiones metálicas no deseadas de la capa metálica. El método foto-litográfico produce un patrón grabado de alta precisión para el parche microstrip.

En la antena Microstrip, son los campos de franjas los responsables de la radiación. Los campos de borde alrededor de la antena pueden ayudar a explicar por qué irradia la antena microstrip. La corriente al final del parche es cero y la corriente es máxima en el centro del parche de media onda. Dado que la antena de parche se puede ver como una línea de transmisión en circuito abierto, el coeficiente de reflexión de voltaje será 1. Cuando esto ocurre, el voltaje y la corriente están desfasados. Por lo tanto, al final del parche el voltaje es máximo (digamos + V voltios). Al comienzo de la antena de parche (a media longitud de onda), el voltaje debe ser mínimo (-V Voltios). Por lo tanto, los campos debajo del parche se parecerán, lo que muestra aproximadamente el borde de los campos alrededor de los bordes.

Más información

  • Antena de matriz de doble banda de frecuencia de microstrip
  • Antena de parche SIW (Substrate Integrated Waveguide)
  • Diseño conformado de antenas impresas

¿Por qué microstrip patch antena?

¿Cómo se logra la radiación? • La longitud de onda es clave: / 2,

ℎ = / () ^ 1/2

Antena de parche microstrip

Con la antena microstrip, l / 2 es demasiado grande para dispositivos móviles de consumo

• Típicamente para aplicaciones espaciales y militares.

• Fácil de diseñar / fabricar, pero muy capaz – Buena relación calidad-precio, excelente para conjuntos de antenas

• La escala es mejor para RF de onda milimétrica (60+ GHz)

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La antena de parche Microstrip es de muy bajo perfil, fácil de fabricar, de bajo costo y pequeña antena.

Que tienen muchas aplicaciones en el campo d biomédico, satélites, wlan, wimax, umts, etc.

Tiene algunas desventajas como banda estrecha y baja ganancia.

Es de diferente forma
1. forma de H
2. E-forma
3. forma de S
4. forma de C
5. en forma de estrella
6. Forma de esvástica, etc.

Las antenas de parche de microstrip pequeñas a menudo se usan en sistemas inalámbricos, donde el rango de frecuencia de recepción estrecho significa menos interferencia.

http://www.wa5vjb.com/pcb-pdfs/5…