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Diseño microstrip

Diseño microstrip. Antena microstrip basada en array de patches para la banda frecuencial de wireless LAN. Iratxo Pichel Ortiz Asier Llano Palacios. Índice. Especificaciones Patches Diseño Topología Sustrato Patch Array de patches Adaptación 1 Adaptación 2 Adaptación 3 Layout

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Presentation Transcript

  1. Diseño microstrip Antena microstrip basada en array de patches para la banda frecuencial de wireless LAN Iratxo Pichel Ortiz Asier Llano Palacios

  2. Índice • Especificaciones • Patches • Diseño • Topología • Sustrato • Patch • Array de patches • Adaptación 1 • Adaptación 2 • Adaptación 3 • Layout • Simulación • Resultados • Conclusiones

  3. Especificaciones • Especificaciones de diseño • Tecnología microstrip (revelado) • Radiadores con forma de parches rectangulares • Utilización de arrays • Banda de Wireless LAN • Dimensiones reducidas • Especificaciones técnicas • Banda frecuencial: 2,40 – 2,48 GHz • |S11| máx: -10 dB (0.31) • COE máx: 1.92 • Ganancia mín: 8 dB

  4. Patches • Figura plana en placa microstrip (rectangulares, circulares, …) • Máximos de radiación en los extremos inicial y final • Longitud aproximada de λ/2 • Determina la frecuencia de resonancia • Anchura “aprox” cuadrada • Determina la eficiencia de radiación • Impedancia de entrada elevada (100 – 300 Ω) • Diseño: • Bibliografía: • Realización de hoja de cálculo

  5. Diseño – Topología • Array cuadrado: N x N • Longitud de onda: 12 cm (aire) • Tamaño máximo: 15 cm • Solución: 2 x 2

  6. Diseño – Elección del sustrato • Problema de elección del sustrato • Sustrato  Impedancia de patches • Impedancia  Realizabilidad de la líneas • Comienzo con diferentes sustratos • Placa doble cara  Líneas demasiado finas • Dos placas de una cara contrapuestas • Dos placas de una cara separadas 5 mm  Líneas muy gruesas y antena muy grande • Selección • Dos placas de una cara contrapuestas

  7. Diseño – Patch • Diseño a partir de hoja de cálculo • Longitud: 38 mm • Anchura: 28.5 mm • Simulación • Funcionamiento correcto • Impedancia de entrada: 300 Ω (real) 38 mm 28.5 mm

  8. Diseño – Array de Patches • Diseño: • Separación λ0/2: 60 mm • Simulación: • Impedancia de entrada: 140 Ω • Interacción entre antenas 60 mm 60 mm

  9. Diseño – Adaptación 1 • Mínima línea realizable: 1 mm (≈110Ω) • Mejor solución: línea λ/2 • Impedancia: 140Ω (patch) 35.2 mm 110Ω

  10. Diseño – Adaptación 2 • Adaptación 70Ω (2 patches) a 100Ω (línea) • Línea de adaptación λ/4 (84Ω) 17.52 mm

  11. Diseño – Adaptación 3 • Después de simular queda una admitancia de 50 - 84j Ω • Insertar stub paralelo de admitancia 84j • Para que sea ajustable se hará 5mm mayor

  12. Layout

  13. Simulación

  14. Simulación

  15. Resultados – Carta de Smith

  16. Resultados – COE

  17. Resultados - |S11|

  18. Conclusiones • Antena microstrip sencilla • Patches iguales también en posición • Interactuación entre patches • Realizabilidad de las líneas

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