基于微带馈电的平面单极子超宽带天线

来源:十博10bet体育官网 作者:bet十博体育app 更新时间:2022-09-27 08:56:31 点击次数:9次
  自从2002年美国联邦通信委员会(Federal Communication Committee

  自从2002年美国联邦通信委员会(Federal Communication Committee, FCC)开放超宽带标准以来,超宽带技术引起了人们越来越多的关注。超宽带传输具有高传输率,低辐射、低散射损耗等特点。用于脉冲辐射和接收的是超宽带系统的一项关键技术。所以对超宽带小型化天线的研究一直是一个热点。

  过去几年的研究表明,TEM 喇叭 、贴片天线和开槽天线等可以作为超宽带天线使用,其中贴片天线有轮廓低、重量轻、容易集成和制造成本低等优点,在移动通信的应用中有潜在的优势。但是贴片天线的带宽比较窄,一些研究者已经尝试做了增进带宽的工作,电阻加 载和改变天线的形状是两类成功的尝试。电阻加载会降低天线的效。有的平面单极子天线有一个较大的地板与天线臂垂直放置,这给天线的小型化设计带来了不便。 共面波导馈电和开槽相结合的方法也可以增加天线的带宽。FCC批准商用的UWB 系统可以工作在3. 1~10. 6 GHz的频带内,本文尝试通过改变振子和馈线形状来增加带宽。通过仿线GHz的频带内回波损耗小于-10 dB。

  天线.4的Rogers5880基片上。天线采用微带线馈电,辐射臂和地板分别位于基片的两侧,地板的大小为25 mm ×14 mm。为了增加天线的带宽,微带馈线被设计锥形渐变线。在改变微带馈线形状的同时,也采用了非对称馈电的方法来增加天线的带宽,通过参数仿真,馈电点选在了天线偏左的位置。天线的具体 参数值为:单位(mm)

  为了使所设计的天线 dB的频带内具有最大的增益。设计中使用了基于有限元法的仿真软件CST MWS对天线的参数进行仿线 GHz的带宽内,天线 dB。

  图4 天线为天线的增益对频率的变化,从图中那个可以看出在频率为2.8 GHz -18.6 GHz的范围内天线 dBi 之间。

  在天线的设计中,有些敏感的参数将会很大的影响天线的性能。为了使天线的性能达到最优,将会在仿真 中对这些参数进行参数扫描。从仿真结果中可以看出参数变化对天线性能的影响,从而选择最终合适的参数。图5和图6是不同参数的变化与天线性能的关系,从图 中可以看出当

  为了减小天线的反射损耗,对天线的直角进行了导圆角。使天线的反射减小,从而也在一定程度上优化了天线为导圆角前后天线的仿真结果,从图中可以看出,导圆角后天线的回波损耗有所减小。

  增 加了天线的带宽,使天线 GHz的带宽内小于-10dB。同时天线的结构简单、紧凑,易于加工,所以该天线完全符合小型化超宽带天线的设计标准。

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