Mit dem Rechner für Mikrostreifen-Patchantennen können Sie die Abmessungen einer Mikrostreifenantenne anhand der Resonanzfrequenz und der Eigenschaften des Substrats bestimmen.
Es ist für das Design kompakter Antennen, die in HF-Systemen, drahtloser Kommunikation und eingebetteten Anwendungen verwendet werden, von entscheidender Bedeutung.
Verwendete Formel
Breite (W) = (c / (2 × f₀)) × √(2 / (ε r + 1))
Effektive Länge (L eff ) = c/(2 × f₀ × √ε eff )
ΔL = 0,412 × h × ((ε eff + 0,3)(W/h + 0,264)) / ((ε eff – 0,258)(W/h + 0,8))
Tatsächliche Länge (L) = L eff – 2 × ΔL
Oder :
c = Lichtgeschwindigkeit (m/s)
f₀ = Resonanzfrequenz (Hz, MHz oder GHz)
ε r = Dielektrizitätskonstante des Substrats
h = Höhe des Untergrundes (mm, cm oder m)
W = Antennenbreite (mm)
L = tatsächliche Antennenlänge (mm)
ΔL = Streifenkorrektur
Erläuterung
Die Breite und Länge eines Mikrostreifen-Patches bestimmen seine Resonanzfrequenz und Wirksamkeit.
Die Breite (W) beeinflusst die Antennenimpedanz und Bandbreite, während die effektive Länge (L) den Effekt von Streifen berücksichtigt, um die Genauigkeit der Resonanzfrequenz sicherzustellen.
Die Dielektrizitätskonstante und die Höhe des Substrats beeinflussen die Signalausbreitungsgeschwindigkeit und damit die endgültigen Abmessungen.
Verwenden
Dieses Tool richtet sich an HF-Ingenieure, Antennendesigner und Elektronikstudenten.
Es dient zur schnellen Dimensionierung von Mikrostreifenantennen für Kommunikationsanwendungen, drahtlose Netzwerke und eingebettete Systeme.
Berechnungsbeispiel
Für ein Substrat mit ε r = 4,4 , einer Höhe h = 1,6 mm und einer Resonanzfrequenz f₀ = 2,4 GHz :
B ≈ 38,0 mm
L ≈ 28,5 mm
Berechnungstipps
- Stellen Sie sicher, dass die Tonhöhen- und Frequenzeinheiten konsistent sind.
- Die Berechnung validiert keine Extremwerte: Bei unrealistischen Eingaben können negative oder NaN-Ergebnisse auftreten.
- Testen Sie verschiedene Substrat- und Frequenzwerte, um die Antennenleistung zu optimieren.
Warum diese Berechnung wichtig ist
Das präzise Design einer Mikrostreifenantenne gewährleistet eine gute Impedanzanpassung, ausreichende Bandbreite und maximale Strahlungseffizienz.
Es vermeidet Größenfehler und garantiert, dass die Antenne mit der gewünschten Frequenz arbeitet.
Vorteile
- Schnelle und präzise Dimensionierung von Mikrostreifenantennen.
- Vermeiden Sie Designfehler und langwierige iterative Tests.
- Anwendbar für alle gängigen HF-Frequenzen und Substratbereiche.
Erwartetes Ergebnis: Breite (W) und tatsächliche Länge (L) der Antenne in Millimetern für eine genaue Resonanzfrequenz.