A calculadora de antena patch microstrip permite determinar as dimensões ideais de uma antena patch para uma determinada frequência de ressonância.
É útil para engenheiros e técnicos de RF que projetam antenas para comunicações sem fio, radar ou aplicações IoT.
Fórmula usada
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
Explicação
A largura W da antena depende da frequência de ressonância f₀ e da constante dielétrica do substrato ε r .
A constante dielétrica efetiva ε eff leva em consideração o efeito do substrato e do ar circundante.
O comprimento efetivo L eff e a correção ΔL permitem obter o comprimento real L da antena para que ela ressoe exatamente na frequência desejada.
Exemplo de cálculo
Para uma antena com:
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 ef ≈ 4,0
L ef = 3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹ × √4,0) ≈ 31,2 mm
ΔL ≈ 0,8mm
L = 31,2 – 2 × 0,8 ≈ 29,6 mm
Benefícios e uso
- Permite calcular rapidamente as dimensões de uma antena patch para uma determinada frequência.
- Útil para o projeto e otimização de antenas em sistemas RF e sem fio.
- Facilita a experimentação com diferentes substratos e frequências ressonantes.
- Ajuda a obter desempenho preciso e confiável para aplicações de comunicação.
