Википедия
Патч-антенна (от англ. patch — заплатка, в русскоязычной литературе используется термин полосковая антенна) — тип слабонаправленной антенны диапазонов ОВЧ и СВЧ . Патч-антенна состоит из тонкой плоской металлической пластины , расположенной на малом (0.01…0.1λ) расстоянии параллельно плоскому металлическому экрану. Зазор между пятачком и экраном может быть заполнен слоем диэлектрика (ε = 2.5…10, tgδ = 10…10), а сама антенна изготовляться по технологии печатных плат (микрополосковая печатная антенна). Как правило, пятачок имеет прямоугольную форму, причем расстояние между излучающими сторонами прямоугольника близка к половине рабочей длины волны .
Питание осуществляется штырем, проходящим сквозь экран и смещенным от центра прямоугольника в сторону одной из его излучающих сторон, либо микрополосковой линией, сигнальный проводник которой расположен в плоскости пятачка и подходит к одной из его излучающих сторон. В обоих случаях возбуждающие проводники электрически соединяются с пятачком. Известен также электродинамический способ возбуждения пятачка через щель в экране. Поляризация излучаемой электромагнитной волны близка к линейной, известные технические решения позволяют формировать волну и с круговой поляризацией. Патч-антенна простейшей конструкции узкополосна (<5 %), но специальные технические решения позволяют расширить рабочую полосу частот до 50 % и более или строить многодиапазонные антенны.
Принцип действия патч-антенны основан на резонансе моды TM в объёме под пятачком, возбуждении электрического поля в зазорах вдоль двух противоположных сторон пятачка, что может рассматриваться как сонаправленное протекание эквивалентного магнитного тока вдоль каждой из этих сторон, и возбуждении электромагнитной волны этими двумя участками магнитного тока. Действие патч-антенны аналогично действию пары синфазных параллельных друг другу щелевых антенн , разнесенных на небольшое (< λ/2) расстояние. Кроссполяризационное излучение в патч-антенне традиционной конструкции обусловлено излучением магнитного тока вдоль сторон пятачка, поперечных основным , в том числе модой TM. Это излучение скомпенсировано за счет интерференции только в плоскостях E и H и достигает максимума (—10 дБ) в диагональных плоскостях.
Известно множество разновидностей патч-антенн, различающихся способом возбуждения, наличием согласующих элементов и др., решающих определенные задачи и различающихся техническими характеристиками. Патч-антенны технологичны, просты в изготовлении, дёшевы, удобны для использования в качестве излучающего элемента антенной решетки , в том числе, антеннах бортовых радиолокаторов, базовых станций мобильной связи GSM, плоских антеннах для приема спутникового телевидения и др. В диапазоне ОВЧ патч-антенна может изготовляться как отдельное устройство, защищенное от внешних воздействий. Участок корпуса такого устройства напротив пятачка делается радиопрозрачным.