Met de microstrip-patchantennecalculator kunt u de afmetingen van een microstrip-antenne bepalen op basis van de resonantiefrequentie en de kenmerken van het substraat.
Het is essentieel voor het ontwerp van compacte antennes die worden gebruikt in RF-systemen, draadloze communicatie en ingebedde toepassingen.
Gebruikte formule
Breedte (B) = (c / (2 × f₀)) × √(2 / (ε r + 1))
Effectieve lengte (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))
Werkelijke lengte (L) = L eff – 2 × ΔL
Of :
c = lichtsnelheid (m/s)
f₀ = resonantiefrequentie (Hz, MHz of GHz)
ε r = diëlektrische constante van het substraat
h = hoogte van het substraat (mm, cm of m)
W = antennebreedte (mm)
L = werkelijke antennelengte (mm)
ΔL = randcorrectie
Uitleg
De breedte en lengte van een microstrip-patch bepalen de resonantiefrequentie en effectiviteit ervan.
De breedte (W) beïnvloedt de antenne-impedantie en bandbreedte, terwijl de effectieve lengte (L) rekening houdt met het effect van randen om de nauwkeurigheid van de resonantiefrequentie te garanderen.
De diëlektrische constante en de hoogte van het substraat beïnvloeden de signaalvoortplantingssnelheid en daarmee de uiteindelijke afmetingen.
Gebruik
Deze tool is bedoeld voor RF-ingenieurs, antenneontwerpers en elektronicastudenten.
Het wordt gebruikt om microstripantennes snel op maat te maken voor communicatietoepassingen, draadloze netwerken en ingebedde systemen.
Rekenvoorbeeld
Voor een substraat met ε r = 4,4 , een hoogte h = 1,6 mm en een resonantiefrequentie f₀ = 2,4 GHz :
B ≈ 38,0 mm
L ≈ 28,5 mm
Rekentips
- Controleer of de toonhoogte- en frequentie-eenheden consistent zijn.
- De berekening valideert geen extreme waarden: er kunnen negatieve of NaN-resultaten verschijnen bij onrealistische invoer.
- Test verschillende substraat- en frequentiewaarden om de antenneprestaties te optimaliseren.
Waarom deze berekening belangrijk is
Het precieze ontwerp van een microstrip-antenne zorgt voor een goede impedantie-aanpassing, voldoende bandbreedte en maximale stralingsefficiëntie.
Het vermijdt maatfouten en garandeert dat de antenne op de gewenste frequentie werkt.
Voordelen
- Snelle en nauwkeurige dimensionering van microstrip-antennes.
- Voorkom ontwerpfouten en langdurig iteratief testen.
- Toepasbaar voor alle gangbare RF-frequenties en substraatbereiken.
Verwacht resultaat: breedte (W) en werkelijke lengte (L) van de antenne in millimeters, voor een nauwkeurige resonantiefrequentie.