Questo convertitore consente a ingegneri e studenti di determinare le dimensioni fisiche di un’antenna patch a microstriscia rettangolare in base alla frequenza di risonanza, all’altezza del substrato e alla costante dielettrica. È utile per la progettazione RF e la prototipazione di antenne.
Usi del convertitore di antenna patch a microstriscia
1. Stimare rapidamente la larghezza e la lunghezza della patch per un dato substrato e frequenza.
2. Assistere nella progettazione dell’antenna PCB senza calcoli manuali.
3. Facilitare l’apprendimento e la sperimentazione con le proprietà dell’antenna RF.
Formula di conversione
Larghezza: W = (c / (2 × f₀)) × √(2 / (εr + 1))
Costante dielettrica effettiva: ε_eff = (εr + 1)/2 + ((εr – 1)/2) × (1 + 12h/W)^(-0,5)
Lunghezza effettiva: L_eff = c / (2 × f₀ × √ε_eff)
Lunghezza delta: ΔL = 0,412 × h × ((ε_eff + 0,3) × (L/h + 0,264)) / ((ε_eff – 0,258) × (L/h + 0,8))
Lunghezza effettiva: L = L_eff – 2 × ΔL
Spiegazione della formula
La formula della larghezza fornisce la larghezza iniziale della patch per la risonanza. La costante dielettrica effettiva tiene conto dei campi marginali attorno ai bordi della patch. La lunghezza effettiva include l’effetto dielettrico, mentre la lunghezza delta corregge le frange per fornire la lunghezza effettiva della patch.
Esempio
Per un substrato con εr = 4,4, altezza h = 1,6 mm e frequenza di risonanza f₀ = 2,4 GHz:
L ≈ 38,21 mm, L ≈ 28,54 mm
Perché questo convertitore di antenna patch a microstriscia è utile
1. Risparmia tempo nel calcolo manuale delle dimensioni dell’antenna.
2. Riduce gli errori di progettazione fornendo risultati coerenti e accurati.
3. Utile per la prototipazione RF e le configurazioni sperimentali.
4. Aiuta gli studenti a visualizzare e comprendere i concetti di progettazione dell’antenna.
5. Facilita la rapida ottimizzazione dei parametri dell’antenna patch per varie applicazioni.
