Mikropásiková anténa

Mikropásiková anténa (tiež tlačená anténa) je úzkopásmová, všesmerová anténa. Existuje niekoľko typov mikropásikovej antény, z ktorých najbežnejšia je mikropásiková pásiková anténa alebo pásiková anténa.

Rozmery mikropásikovej antény. Rozmerom L sa všeobecne rozumie dlhší rozmer, ktorý spôsobuje rezonanciu na jeho frekvencii rovnej polovičnej vlnovej dĺžky. Vyžarujúce hrany sú na koncoch L rozmeru obdĺžnika. Žiarenie, ku ktorému dochádza na koncoch W rozmeru je omnoho menšie a je označovaný ako krížová polarizácia.

Tvary mikropásikovej antény

Pásiková anténa je úzkopásmová, všesmerová anténa vyrobená leptaním vzoru anténneho prvku do kovovej stopy viazanej na izolačné dielektrikum substrátu, ako je doska plošných spojov, s kontinuálnou vrstvou kovu viazanou na opačnú stranu podkladu, ktorý tvorí uzemňovaciu plochu. Obvyklé tvary mikropásikovej antény sú štvorcové, obdĺžnikové, kruhové a eliptické, ale je možné vytvoriť akýkoľvek neprerušovaný tvar. Niektoré pásikové antény nepoužívajú dielektrický substrát – výsledná štruktúra je menej robustná, ale má väčšiu šírku pásma. Pretože takéto antény majú veľmi nízky profil, sú mechanicky odolné a môžu byť upravené tak, aby zodpovedali zakriveniu napr. povrchu dopravného prostriedku. Sú preto často montované na vonkajší plášť lietadiel a kozmických lodí, alebo sú začlenené do mobilných zariadení rádiovej komunikácie.

Mikropásikové antény sú tiež relatívne lacné na výrobu a dizajn vďaka jednoduchej dvojrozmernej fyzickej geometrii. Pracujú zvyčajne s UHF a vyššími frekvenciami, pretože veľkosť antény je priamo úmerná vlnovej dĺžke, pri rezonančnej frekvencii. Jediná anténa poskytuje maximálny smerový zisk okolo 6 – 9 dBi. Je pomerne jednoduché vytlačiť z pásikov sústavu na jeden (veľký) podklad pomocou litografických techník. Pásiková sústava môže poskytnúť oveľa vyšší zisk ako jeden pásik pri malých dodatočných nákladoch. Schopnosť vytvoriť sústavu s vysokým ziskom v nízkoprofilovej anténe je jeden z dôvodov, prečo sú pásikové sústavy bežne na lietadlách a iných vojenských aplikáciách. Takáto sústava z pásikových antén je jednoduchým spôsobom, ako vytvoriť fázovú sústavu antény so schopnosťou dynamicky tvarovať vyžarovaciu charakteristiku.

Najzvyčajnejšie použitie mikropásikovej antény je obdĺžnikový pásik. Dĺžka obdĺžnikovej pásikovej antény sa rovná približne polovici vlnovej dĺžky. Keď je vzduch anténnym substrátom, dĺžka obdĺžnikovej mikropásikovej antény je približne polovica vlny vo voľnom priestore. Vzhľadom k tomu, že anténa je vyplnená dielektrikom ako substrátom, dĺžka antény klesá so zvyšujúcou sa relatívnou permitivitou substrátu. Rezonančná dĺžka antény je o niečo kratšia, vďaka elektrickému „rozptylovému poľu“, ktoré mierne zvyšuje elektrickú dĺžku antény.

Dielektrikum, ktorým je zaťažená mikropásiková anténa ovplyvňuje jej vyžarovaciu charakteristiku aj impedančnú šírku pásma. Ako sa konštanta dielektrického substrátu zvyšuje, tak sa znižuje šírka pásma antény, čo zvyšuje faktor Q antény, a preto sa znižuje impedančná šírka pásma. Žiarenie z obdĺžnikovej mikropásikovej antény môže byť chápané ako dvojica ekvivalentných štrbín. Tieto štrbiny sa správajú ako polia a majú najvyššiu smerovosť antény, ak tvorí dielektrikum vzduch. Smerovosť klesá, ak je anténa zaťažená materiálom s rastúcou relatívnou permitivitou.

Základnou výhodou pásikových antén je schopnosť mať rôznu polarizáciu. Pásikové antény možno ľahko navrhnúť tak, aby mali vertikálnu, horizontálnu, pravotočivú (RHCP – Right Hand Circuit Polarization) alebo ľavotočivú (LHCP – Left Hand Circuit Polarization) polarizáciu, použitím paralelných napájacích bodov, alebo jedným napájacím bodom s asymetrickou pásikovou štruktúrou. Táto unikátna vlastnosť umožňuje použitie pásikových antén v mnohých typoch komunikačných vedení, ktoré môžu mať rôzne požiadavky.

Polvlnová obdĺžniková mikropásiková anténa má virtuálnu skratovú plochu pozdĺž jej stredu. Môže byť nahradená fyzickou skratovanou plochou, čím vznikne štvrťvlnová mikropásiková anténa. Anténa má iba jeden okraj žiarenia, čo znižuje smerovosť/zisk antény.

Ďalším typom pásikovej antény je plošne prevrátená F anténa (PIFA) bežne používaná v mobilných telefónoch so zabudovanou anténou. Tieto antény sú odvodené od štvrťvlnovej antény.