Calculadora de antena de parche Microstrip

La calculadora de antena de parche microstrip le permite determinar las dimensiones óptimas de una antena de parche para una frecuencia de resonancia determinada.
Es útil para ingenieros y técnicos de RF que diseñan antenas para comunicaciones inalámbricas, radares o aplicaciones de IoT.

Fórmula utilizada

W = (c / (2 × f₀)) × √(2 / (ε r + 1))
ε eff = (ε r + 1)/2 + ((ε r – 1)/2) × (1 + 12 × (h/W)) -0,5
L efectivo = c / (2 × f₀ × √ε efectivo )
ΔL = 0,412 × h × ((ε eff + 0,3) × (W/h + 0,264)) / ((ε eff – 0,258) × (W/h + 0,8))
L = L efectivo – 2 × ΔL

Explicación

El ancho W de la antena depende de la frecuencia de resonancia f₀ y de la constante dieléctrica del sustrato ε r .
La constante dieléctrica efectiva ε eff tiene en cuenta el efecto del sustrato y el aire circundante.
La longitud efectiva L eff y la corrección ΔL permiten obtener la longitud real L de la antena para que resuene exactamente a la frecuencia deseada.

Ejemplo de cálculo

Para una antena con:
εr = 4,4 , h = 1,6 mm , f₀ = 2,4 GHz :
Ancho = (3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹)) × √(2 / (4,4 + 1)) ≈ 38,5 mm
ε efecto ≈ 4,0
L eff = 3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹ × √4,0) ≈ 31,2 mm
ΔL ≈ 0,8 mm
L = 31,2 – 2 × 0,8 ≈ 29,6 mm

Beneficios y uso

  • Le permite calcular rápidamente las dimensiones de una antena de parche para una frecuencia determinada.
  • Útil para el diseño y optimización de antenas en sistemas RF e inalámbricos.
  • Facilita la experimentación con diferentes sustratos y frecuencias de resonancia.
  • Ayuda a lograr un rendimiento preciso y confiable para aplicaciones de comunicaciones.