Formule d’antenne patch microruban
Le calculateur de conversion d’antenne patch microruban estime la largeur (W) et la longueur (L) d’une antenne patch rectangulaire en fonction des propriétés diélectriques, de la hauteur du substrat et de la fréquence de résonance.
Largeur (W) : W = (c / (2 × f₀)) × √(2 / (εᵣ + 1))
Constante diélectrique effective : ε_eff = (εᵣ + 1)/2 + ((εᵣ – 1)/2) × (1 + 12(h/W))⁻⁰·⁵
Longueur efficace : L_eff = c / (2 × f₀ × √ε_eff)
Extension de longueur : ΔL = 0,412 × h × ((ε_eff + 0,3)(W/h + 0,264)) / ((ε_eff – 0,258)(W/h + 0,8))
Longueur réelle : L = L_eff – 2 × ΔL
Explication de la formule
La largeur W détermine la fréquence de résonance et les caractéristiques de rayonnement de l’antenne. La constante diélectrique effective ε_eff s’ajuste aux champs marginaux au niveau des bords du patch. L_eff calcule la longueur électrique, tandis que ΔL prend en compte la longueur supplémentaire due aux franges. Enfin, la longueur réelle L est dérivée en soustrayant deux fois l’extension des franges de L_eff.
Utilisations du calculateur de conversion d’antenne patch microruban
- Conception d’antennes patch pour les communications Wi-Fi, GPS et satellite.
- Estimation rapide des dimensions de l’antenne lors du prototypage de circuits RF.
- Objectifs pédagogiques pour comprendre la théorie des antennes microruban.
- Test et optimisation des matériaux de substrat et des propriétés diélectriques.
- Accélérer la recherche et le développement de conceptions d’antennes compactes.
Exemple de formule
Étant donné : εᵣ = 4,4, h = 1,6 mm, f₀ = 2,4 GHz
Étape 1 : Calculer W = (3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹)) × √(2 / (4,4 + 1)) ≈ 38,9 mm
Étape 2 : Calculer ε_eff ≈ 4,0
Étape 3 : L_eff = 3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹ × √4,0) ≈ 30,6 mm
Étape 4 : ΔL ≈ 0,8 mm
Étape 5 : Longueur réelle L = 30,6 – 2 × 0,8 ≈ 29,0 mm
L’antenne patch doit donc avoir des dimensions W ≈ 38,9 mm et L ≈ 29,0 mm.