Fórmula de antena microstrip patch
A calculadora de conversão de antena microstrip patch estima a largura (W) e o comprimento (L) de uma antena patch retangular com base nas propriedades dielétricas, altura do substrato e frequência de ressonância.
Largura (W): W = (c / (2 × f₀)) × √(2 / (εᵣ + 1))
Constante dielétrica efetiva: ε_eff = (εᵣ + 1)/2 + ((εᵣ – 1)/2) × (1 + 12(h/W))⁻⁰·⁵
Comprimento efetivo: L_eff = c / (2 × f₀ × √ε_eff)
Extensão de comprimento: ΔL = 0,412 × h × ((ε_eff + 0,3)(W/h + 0,264)) / ((ε_eff – 0,258)(W/h + 0,8))
Comprimento real: L = L_eff – 2 × ΔL
Explicação da Fórmula
A largura W determina a frequência de ressonância e as características de radiação da antena. A constante dielétrica efetiva ε_eff ajusta os campos de franja nas bordas do patch. L_eff calcula o comprimento elétrico, enquanto ΔL contabiliza o comprimento adicional devido à franja. Finalmente, o comprimento real L é derivado subtraindo duas vezes a extensão da franja de L_eff.
Usos da calculadora de conversão de antena Microstrip Patch
- Projetando antenas patch para comunicações Wi-Fi, GPS e satélite.
- Estimativa rápida das dimensões da antena durante a prototipagem de circuitos de RF.
- Fins educacionais para a compreensão da teoria das antenas microfita.
- Teste e otimização de materiais de substrato e propriedades dielétricas.
- Acelerando a pesquisa e o desenvolvimento em projetos de antenas compactas.
Exemplo de fórmula
Dado: εᵣ = 4,4, h = 1,6 mm, f₀ = 2,4 GHz
Etapa 1: Calcule W = (3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹)) × √(2 / (4,4 + 1)) ≈ 38,9 mm
Etapa 2: calcular ε_eff ≈ 4,0
Etapa 3: L_eff = 3×10⁸ / (2 × 2,4×10⁹ × √4,0) ≈ 30,6 mm
Etapa 4: ΔL ≈ 0,8 mm
Etapa 5: Comprimento real L = 30,6 – 2 × 0,8 ≈ 29,0 mm
A antena patch deve, portanto, ter dimensões W ≈ 38,9 mm e L ≈ 29,0 mm.