Patch GSM/UMTS-900 (890-960 MHz) 12.8/14.3 dBi @ 50 Ohm

[uve]

Картинки интерференционных полей даны для идеально отражающего Ground. Такие рассуждения больше подходят для нижней части УКВ и КВ. На частотах GSM и выше происходит рассеянное отражение ЭМЭнергии. Контрастность интерференционной картины сглаживается, так что антенна с большей апертурой даст больший сигнал.

[yurik82]

По мотивам эллипс патча и квазипатчей, 75 Омная 3G с приоритетом компактности

[IvaloN]

Hello i make the antenna, but i can not get simulation results. I get narrow BW on 890 MHz, no on 910 MHz. I upload my results.

[Aleks07111971]

Hello i make the antenna, but i can not get simulation results. I get narrow BW on 890 MHz, no on 910 MHz. I upload my results.

I see your photo, and I conclude that you are away from geometry! :)
Make one to one, as on the model of Yuri, and you will be happy! :)

[IvaloN]

I kept the dimensions. С think the problem in my case is another, what do you think
Я сохранил размеры. С Думаю, что проблема в моем случае другая, что вы думаете
:/

[yurik82]

Hello i make the antenna, but i can not get simulation results

Вы мыслите категориями электрика/автомеханика, а не инженера СВЧ

По чертежу, верхний и нижний патчи соединяются линией с постоянным по всей длине волновым сопротивлением Zo=77.8 Ом и длиной L=204 мм
https://www.eeweb.com/tools/microstrip-impedance

Полосковую линию можно заменить на линию из круглого провода. При зазоре до рефлектора 2 мм диаметр проволоки должен быть сравнительно большой, например 3.57 мм (сечение проволоки 10 мм2)

Your way of thinking is typical for electrician / car mechanic, but not for microwave engineer.
According to drawing, upper and lower patches are connected with homogeneous line with characteristic impedance Zo=77.8 Ohm and length L=204 mm
Microstrip line can be manufactured from round wire. For low impedance and round wire you need relatively large wire gauge, at least 3.57 mm (10 mm2 crosssection or so) to keep gap = 2.0 mm from ground plane.

[IvaloN]

yurik82 thanks for the reply.
I would gladly accept literature that describes the method of re-enacting these "volumetric patches". I should have thought about the types of connecting lines between the patches. I will edit the model and inform you of the results. Don't worry you can answer me only in Russian, i can't speak the language yet.


yurik82 спасибо за ответ.
Я бы с удовольствием принял литературу, которая описывает метод повторного введения этих "объемных патчей". Я должен был подумать о типах соединительных линий между патчами. Я отредактирую модель и сообщу вам о результатах. Не волнуйтесь, вы можете ответить мне только по-русски, я пока не могу говорить на этом языке.

[yurik82]

Вот моя подборка литературы: https://drive.google.com/drive/folde..._eCYfPTluFvxv2
по патч антеннам (microstrip) там есть ряд английской литературы. Из русской - "Панченко, Нефедов. Микрополосковые антенны [1986].djvu"

"Повторное введение" это что? Перерасчет на другие частоты? Если параметры существующей модели устраивают, то пересчет всех антенн любых типов делается просто масштабированием всех размеров. Если некоторые размеры масштабировать невозможно или нежелательно - надо понимать на что они влияют и не масштабировать связанные с этим размером другие размеры.
Например волновое сопротивление линий передачи не зависит от рабочей частоты и размеры линии передачи масштабировать не обязательно.

Если "повторное введение" это расчет с чистого листа, то есть совершенно независимые темы, которые описываются в разной литературе на разные темы:
1) свойства одиночного излучающего элемента (будь-то патч, диполь, рамка, конус или другой элемент)
2) универсальные принципы проектирования фазированных антенных решеток, независимо от типа элементов примененных в них
3) универсальные принципы линий передачи и волноводов, независимо от того где и для чего они применяются - будь-то линии питания фазированных решеток, трансформаторы,
4) универсальные принципы согласования любых устройств (не только антенн) сосредоточенными элементами (индуктивности или ёмкости), трансформирующими отрезками, фильтрами N-порядка на сосредоточенных элементах или на линиях или объемных резонаторах. Это теория цепей: линий передачи, волноводов, фильтров.
5) универсальные принципы соединения несимметричных линий (например коаксиальной) к симметричным устройствам (линиям, антеннам, электронным устройства) с помощью резонансного или широкополосного симметрирования
6) универсальные принципы изменения дальнего поля пассивными конструкциями - отражатели всевозможных форм, замедляющие структуры (из диэлектрика или резонансных элементов)

Темы №№ 2, 3, 4, 5 - хорошо описаны в литературе.
Тема №1 даже если какое-то описание есть, никакой практической пользы для расчетов нет.
Самый быстрый и практический метод изучить свойства любого одиночного элемента (модальные характеристики и характеристики дальнего поля в широкой полосе частот) - это параметрические свипы в 3D-решателе (CST, HFSS, FEKO, AWR, ComSol). Какой либо интересующий элемент геометрии - поперечный размер, пропорция, зазор, толщина материала, шаг решетки, боковые бортики, угол бортиков и т.д. - свипите и генерируете много графиков (R/jX, 2D диаграмма направленности, график Gain, Front/Back, поляризация, фазовая ДН и другие интересующие параметры) на которых видите зависимость от этого размера.

Вот например параметры голых патчей антенны из этой темы для частот 3G (1920-2170 МГц) без фазировочной линии и без согласования.

[IvaloN]

Hello, i made the changes according to your suggestions. I attach my new measurements.

[Aleks07111971]

Hello, i made the changes according to your suggestions. I attach my new measurements.
[ATTACH=CONFIG]30679[/ATTACH][ATTACH=CONFIG]30680[/ATTACH][ATTACH=CONFIG]30681[/ATTACH]

Каким прибором вы производите измерения?

[IvaloN]

Aleks07111971 for this measurements I used scalar network analyzers using spectral hound devices (two x spectral hound — Spectrum Analyzer)

[yurik82]

Покажите как устроен ввод коаксиального кабеля. Фотография узла.

Судя по фотографии, полосковая линия не гомогенна по своей длине.
Создается впечатление что в начале линии зазор около 3 мм, а возле листа бумаги 0.5 мм
На время монтажа линии желательно подложить калибровочную проставку 2 мм, чтобы обеспечить по всей длинее линии высоту 2.0 мм
Через несколько сантиметров можно приклеить небольшие проставочные шайбы из полиэтилена или найлона которые будут поддерживать равномерный зазор.
У нас в строительном магазине продаются маленькие винты, гайки, шайбы из найлона. В небольшом размере (М2, М3, М4) они недорогие и компактные и в ассортименте есть готовые 2.0 мм

В #21 я писал, что для крупного патча (f < 1 GHz) удобнее сделать более крупной и саму линию.
Чтобы получить зазор до рефлектора 4.0 мм (его проще выдержать чем 2.0 мм) надо взять полосу шириной 10 мм
http://www.lan23.ru/forum/showthread...l=1#post146058

Attach photo of coax-to-patch junction.
As per your photo, microstrip line is not homogeneous. It seems like gap is ~3 mm at the beginning and almost zero (only sheet of paper) at the end.

[Aleks07111971]

Такое биение графика ксв, видел только один раз, на антенне с кабелем пять метров.
(Инструкция к прибору гласит, что нельзя использовать длинные кабеля!)

[IvaloN]

Hi, I remade feed of antenna like your references. I dont got perfect results, but the results are good for me.

[alexey386]

Добрый день, пересчитайте, пожалуйста, полосковую линию и зазор в 4 мм для UMTS/LTE-2100 (1920-2170 MHz).

Я себе пересчитал отгиб патча 38х15, полосковая линия 10х0.8 мм (тот же материал что патч 0.8), зазор над рефлектором 4.0 мм.
Рефлектор 685х485+2х120