Mit dem Rechner für Mikrostreifen-Patchantennen können Sie die optimalen Abmessungen einer Patchantenne für eine bestimmte Resonanzfrequenz ermitteln.
Es ist nützlich für HF-Ingenieure und Techniker, die Antennen für drahtlose Kommunikation, Radar oder IoT-Anwendungen entwerfen.
Verwendete Formel
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 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))
L = L eff – 2 × ΔL
Erläuterung
Die Breite W der Antenne hängt von der Resonanzfrequenz f₀ und der Dielektrizitätskonstanten des Substrats ε r ab.
Die effektive Dielektrizitätskonstante ε eff berücksichtigt den Einfluss des Substrats und der umgebenden Luft.
Die effektive Länge L eff und die Korrektur ΔL ermöglichen es, die tatsächliche Länge L der Antenne zu ermitteln, damit diese genau bei der gewünschten Frequenz schwingt.
Berechnungsbeispiel
Für eine Antenne mit:
ε r = 4,4 , h = 1,6 mm , f₀ = 2,4 GHz :
W = (3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹)) × √(2 / (4,4 + 1)) ≈ 38,5 mm
ε eff ≈ 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
Vorteile und Verwendung
- Ermöglicht die schnelle Berechnung der Abmessungen einer Patchantenne für eine bestimmte Frequenz.
- Nützlich für den Entwurf und die Optimierung von Antennen in HF- und drahtlosen Systemen.
- Erleichtert das Experimentieren mit verschiedenen Substraten und Resonanzfrequenzen.
- Trägt dazu bei, eine genaue und zuverlässige Leistung für Kommunikationsanwendungen zu erzielen.
