آنتن ریزنواری با زیرلایه هوایی (Air-Substrate Microstrip Antenna)، در فیزیک (Physics)
انواع آنتن ها (Antenna) را در آموزش زیر شرح دادیم :
آنتن ریزنواری با زیرلایه هوایی (Air-Substrate Microstrip Antenna) :
آنتن ریزنواری با زیرلایه هوایی (Air-Substrate Microstrip Antenna) نوعی آنتن میکرواستریپ است که در آن به جای زیرلایه دی الکتریک جامد، از هوا به عنوان دی الکتریک استفاده می شود (یا ترکیبی از هوا و فاصله دهنده های کوچک). در این ساختار، پچ فلزی توسط پایه های عایق در فاصله معینی از صفحه زمین نگه داشته می شود.
مزیت اصلی زیرلایه هوایی، کاهش شدید تلفات دی الکتریک و افزایش پهنای باند است. چون ثابت دی الکتریک هوا
\[ \epsilon_r = 1 \]است، میدان ها عمدتا در هوا متمرکز می شوند و تلفات مادی ناچیز است. همچنین با افزایش ضخامت لایه هوا (فاصله پچ تا زمین)، پهنای باند آنتن به شدت افزایش می یابد. پهنای باند می تواند به بیش از ۲۰-۳۰٪ برسد.
با این حال، استفاده از زیرلایه هوایی چالش هایی نیز دارد. اولا، ابعاد پچ بزرگتر می شود، زیرا طول مؤثر با
\[ \lambda/2 \]در هوا (و نه در دی الکتریک) تعیین می شود. ثانیا، تغذیه آنتن دشوارتر است، زیرا پروب کواکسیال بلندتری نیاز دارد که اندوکتانس آن افزایش یافته و پهنای باند را محدود می کند. برای رفع این مشکل، می توان از پروب با دیسک (Capacitive Feed) یا تغذیه تزویجی استفاده کرد.
همچنین، تحریک امواج سطحی (Surface Waves) در زیرلایه هوایی وجود ندارد، که این خود مزیت دیگری است. اما پایداری مکانیکی پچ باید توسط پایه ها تأمین شود که می تواند در برابر لرزش و ضربه آسیب پذیر باشد. در فرکانس های بالا، این ساختار ممکن است دشوار باشد.
آنتن های ریزنواری با زیرلایه هوایی معمولا در کاربردهایی که نیاز به پهنای باند وسیع و بازده بالا دارند (مانند ایستگاه های پایه سلولی، رادارهای پهن باند، و تجهیزات اندازه گیری) استفاده می شوند. نسخه های ترکیبی با زیرلایه فومی (Foam) نیز رایج هستند که خواص مکانیکی بهتری دارند.
