陶瓷天线

陶瓷天线微调手则
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目前 GPS业界最常使用的陶瓷天线有两种,分别为偏心馈入式及中心馈入式陶瓷天线,这两种形式的天线是以馈入点位置作区别,所谓的偏心馈入其馈入点位置在陶瓷天线正中心偏一角的对角在线 (如 Fig-1所示),而中心馈入式天线其馈入位置并非在其正中心,它是在正中心往上移一点的位置(如 Fig-2所示)。
因 GPS卫星为所使用的发射天线为右旋圆极化 (RHCP) 天线,为使待接收的 GPS装置能顺利接收卫星讯号,因此通常在设计接收天线时会使用相同的右旋极化结构来设计,如 Fig-1(a)、 Fig-2(a)皆为右旋极化结构。左旋极化结构如 Fig-1(b)、Fig-2(b)所示。
Fig-1,偏心馈入式陶瓷天线
Fig-2,中心馈入式陶瓷天线
■偏心馈入式陶瓷天线
Fig-3
此馈入方式是藉由两互相垂直的模态 (Lx 及 Ly)其共振长度的些微差异(Lx ≠ Ly)所形成圆极化辐射波,若 Lx > Ly,此为右旋圆极化天线(RHCP antenna);反之,若 Lx < Ly,则为左旋圆极化天线(LHCP antenna)。因 GPS 天线需设计为 RHCP,所以 Lx > Ly,故 Lx为低频模态( fL), Ly为高频模态( fH)。如图 Fig-4 所示,由 Return Loss可看出其两模态位置, fL 频率为 marker-2,fH 频率为 marker-3,其圆极化中心频率为 marker-1,须特别注意圆极化中心频率为 Smith Chart两模态所相交的尖点,并非 Return Loss的最低点。而微调的方式可分为削边、挖槽缝及截角三种方式,其操作方式如下叙述。
Fig-4
Fig-5
出线间隔1.1 削边Cut-X
对照 Fig-5,将 Cut-X位置削短 (削边时需注意平整) ,因 Lx较原来长度缩短了,相较于微调前低频模态( fL ) 会往高频偏移,在高频模态( fH ) 不变的情况下两模态变相互靠近了,因此在 Smith Chart上可看出原本中心频率的小圈越来越小,渐渐变成尖点甚至尖点不见了,且在削边的同时中心频率( fc )也会跟着变高,如 Fig-6所示。
Fig-6
对照 Fig-5,将 Cut-Y位置削短 (削边时需注意平整) ,因 Ly较原来长度缩短了,相较于微调前高频模态( fH ) 会往高频偏移,在低频模态 ( fL ) 不变的情况下两模态逐渐远离,因此在 Smith Chart上可看出原本中心频率的小圈越来越大,且在削边的同时中心频率( fc )也会跟着变高,如 Fig-7所示。
电暧器
Fig-7spi隔离芯片
2、切槽缝微调
浮油
Fig-8
2.1挖槽缝Slot-X
对照 Fig-8,切削 Slot-X位置使其形成一槽缝,电流所跑的路径会由原来的红虚线走向变成绿虚线走向,因 Lx的电流路径变长了,,相较于微调前低频模态 ( fL ) 会往低频偏移,在高频模态( fH ) 不变的情况下两模态相互远离了,因此在Smith Chart上可看出原本中心频率的尖点会越来越大,渐渐形成小圈乃至大圈,且在挖槽缝的同时中心频率( fc )也会跟着变低,如 Fig-9所示。
Fig-9
2.2挖槽缝Slot-Y
对照 Fig-8,切削 Slot-Y位置使其形成一槽缝,电流所跑的路径会由原来的红虚线走向变成绿虚六旋翼无人机
线走向,因 Ly的电流路径变长了,相较于微调前低频模态 ( fH ) 会往低频偏移,在低频模态( fL ) 不变的情况下两模态越来越靠近,因此在 Smith Chart上可看出原本中心频率的小圈会慢慢变小,最后形成尖点甚至尖点消失,且在挖槽缝的同时中心频率 ( fc )也会跟着变低,如Fig-10所示。

本文发布于:2024-09-21 20:47:49,感谢您对本站的认可!

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