¿Cuál es el propósito de los elementos de esta antena?

Question

Tengo un 5GHz 23dBi Wi-Fi antena de panel que tiene la geometría que se muestra en las imágenes de abajo.

He sido bastante curioso como para el propósito de este extraño diseño de la antena. Los elementos tienen tales formas únicas, y cada uno es ligeramente diferente, aunque hay un montón de simetría. Algunos elementos no están conectados a nada (valores parásitos?) pero muchos están ligados a la línea central. La antena tiene un plano de tierra de abajo (aproximadamente una pulgada) y la impulsada elementos están grabados en un PCB.

Cómo se hace un diseño como este, con tal de geometría compleja? Estoy familiarizado con electromagnetismo y la teoría de antenas, en cierta medida, pero no entiendo esto todavía.

Answer 1

Parece ser una antena de parche de la matriz, de forma análoga (entre muchas de las imágenes que usted podría encontrar con el google) a esta:

Antena de parche matrices son un tipo especial de antenas microstrip. Usted puede encontrar muchos más detalles acerca de ellos en este artículo.

Un extracto relevante:

PLANAR MICROSTRIP MATRICES

Planar microstrip las matrices se utilizan para formar un lápiz haz y los elementos de la matriz pueden ser alimentados en una variedad de maneras. En el primer ejemplo el corporativo de alimentación se utiliza para activar cada elemento de la matriz por separado. Un ejemplo se muestra en Figure10,4 el cual consiste en la revisión de los radiadores y una red de microstrip de líneas de alimentación. El parche fuentes de margen para conseguir un buen partido para las líneas de alimentación. Las líneas de alimentación son de similar longitud, de forma que el haz que apunta es al costado de la matriz en todas las frecuencias. El ancho de banda está limitado por los parches de sí mismos, que normalmente es un porcentaje. Líneas de alimentación son bastante largos, añadiendo a la pérdida de los mecanismos, y la radiación espuria es causada en codos y uniones.

Ya que usted dijo que usted es conocedor de la teoría de antenas, se puede apreciar cómo un planar array de antenas puede generar un útil patrón de radiación, como se muestra en esta imagen de una simulación:

EDICIÓN (Después de una búsqueda más exhaustiva en Internet)

Usted puede encontrar el siguiente artículo muy interesante, ya que es una manera concisa y clara explicación de los conceptos básicos sobre las antenas de parche:

• Los conceptos Básicos de Antenas de Parche, Actualización; Por D. Orban y G. J. K. Moernaut; Orban los Productos de la Microonda

Algunos extractos:

Los temas incluyen los principios de operación, de igualación de impedancia, los patrones de radiación, la polarización circular, ancho de banda, la eficiencia, la alternativa de alimentación tipos de parches apilados y superior, de modo de comportamiento.

[...]

Propiedades Básicas Del Parche Microstrip

Una microstrip o antena de parche, es un bajo perfil de la antena que tiene una número de ventajas sobre el resto de antenas: es ligero, de bajo costo, y de la electrónica como LNA del SSPA y puede ser integrado con estas antenas con bastante facilidad. Mientras que la antena puede ser un 3 - D estructura (envuelto alrededor de un cilindro, por ejemplo), por lo general plana y que es la razón por la revisión de las antenas se refiere a veces como plano de las antenas.