关键字 |
| 圆形微带天线,操作五乐队,PTCMSA, WLAN, WiMAX。 |
介绍 |
| 微带天线(MSAs)是发生在1970年代初,此后continuousof研究活动在这方面严格。MSAs有著名的优势等微波天线结构简单的构造,轻量级的,便宜的,低调的,保形表面,低成本的制造、兼容单片集成电路(MMICs)和光电集成电路(集成)技术[1]等。 |
| 日益增长的现代无线通信行业的飞速发展要求天线的设计和开发,可以用于多个操作频段在物理尺寸紧凑。无线局域网(WLAN)和微波存取全球互操作性(WiMAX)技术需要多频率操作。因此,现代无线通信的多波段天线更有吸引力,因为一个设备可以运行不同的频段。几个研究人员发表了双,三倍和四波段天线和报告[2 - 6]。介绍L -型槽在圆盘片[2]中提出了可以工作在两个共振频率为5.087和8.445 GHz和有用的双波段操作。最近,报道小说共面波导(CPW)美联储单极天线结构简单,紧凑的大小适合2.4和5 GHz WLAN系统[3]。提出了一种新颖的设计一个简单的microstrip-fed单极子[4]中介绍WLAN / WiMAX triple-band操作。多波段和双面印刷偶极子天线在[5]提出了WLAN / WiMAX应用程序使用50-Ω同轴电缆通过microstrip-to-twinline锥形过渡。紧凑单馈电平面天线三宽2:1电压驻波比操作乐队约1.8,2.4和5.8 GHz频段覆盖四个有用,即全球定位系统(GPS: 1575.4 MHz),数字移动电话服务(DCS: 1800 MHz), 2.4 GHz (2400 - 2485 MHz)和5.8 GHz (5725 - 5825 MHz)提出了无线局域网在[6]。修改后的penta-band two-strip单极天线使用厚衬底是[7]中讨论即可用于无线保真(WiFi)和WiMAXapplications。然而,一个简单的槽循环加载微带天线由50-Ωmicrostripline技术操作能力五频段用于WLAN和WiMAX应用程序中发现罕见的文学。 |
设计的天线配置 |
| 该天线印在低成本改性玻璃环氧基材厚度0.16厘米和介电常数为4.2。图1显示的顶视图配置传统圆形微带天线(CCMSA)。CCMSA设计3 GHz的共鸣频率。CCMSA由一块圆形的半径a等于1.361厘米。天线是美联储通过一个简单的50-Ωmicrostripline与维度Wf×低频。四分之一波长之间的阻抗匹配变压器用于辐射贴片和50-Ωmicrostripline与维度Wtr×Ltr。CCMSA紧铜屏蔽的底面。 |
| 图2显示了顶视图配置+类型的圆形微带天线(PTCMSA)。由腐蚀+类型由CCMSA槽等臂中心的圆形辐射贴片。槽的尺寸PTCMSA自由空间波长λ0而言。两个矩形槽的尺寸宽度P1W和P2W等于λ0/50(即0.2厘米)和长度的两个矩形槽P1L和P2L等于λ0/7.34(例如1.361厘米)。 |
| 计算实际的圆的半径辐射贴片使用方程[8], |
 (1) |
| 在那里, |
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| 因此圆形散热片的有效面积是由, |
 (2) |
| 提出了天线的设计参数表- i所示。 |
| CCMSA的结构图和PTCMSA天线制造过程概述了使用cad工具实现更好的精度。50-Ω半miniature-A (SMA)连接器使用的尖端microstripline饲料微波功率。 |
实验结果和讨论 |
| 提出了天线测量的参数矢量网络分析仪(德国罗德与施瓦茨ZVK模型)。计算阻抗带宽使用的方程, |
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| ,跳频和fL较高和较低的截止频率分别为乐队当其回波损耗- 10 db和俱乐部之间的中心频率是跳频和fL。这些天线也模拟使用3 d全波电磁(EM) Ansys基于仿真软件。 |
| 图3显示了CCMSA回波损耗与频率的变化。从这个图很明显,天线在3 GHz (fr)产生共鸣,这就是等于设计3 GHz的频率。的阻抗带宽BW CCMSA发现2%。基于模拟的结果CCMSA也见图3。获得一个好的协议之间的仿真和实验结果。 |
| 回波损耗与频率的变化PTCMSA如图4所示。从这个图可以看出,天线在fr1共鸣5谐振模式,fr2, fr3, fr4and fr5对应的阻抗带宽的BW1 = 2.66% (2.59 GHz - 2.66 GHz), BW2 = 7.14% (6.24 GHz - 6.69 GHz), BW3 = 3.35% (7.34 GHz - 7.59 GHz), BW4 = 2.71% (8.80 GHz - 9.04 GHz)和BW5 =分别为15.67% (9.51 GHz -11.09 GHz)。因此从CCMSA PTCMSA建设工作频率模式fr1 fr5是可能的。也是从这个图,发现在BW5最高阻抗带宽的15.67%。回波损耗与频率的变化模拟结果见图4。因此使用圆形贴片+形槽的有效生产天线的多波段操作。然而槽的尺寸可能可以改变控制操作频段的天线。 |
| co-polar的典型的辐射模式和cross-polar测量远场区域的共鸣frequencyfr CCMSA (3 GHz)和fr1 (2.62 GHz) PTCMSA如图5所示。从这个图中,可以观察到,侧向和线性偏振模式。 |
| 图6 (a)和(b)显示了E - CCMSA平面场分布和PTCMSA观察atfr (3 GHz)和fr1 (2.62 GHz)分别。图7(a) and (b) shows the H-plane field distribution of CCMSA and PTCMSA observed at fr (3 GHz) and fr1 (2.62 GHz) respectively. From the figures 6 and 7 it is seen that, the field distribution is adequate on the patch at the resonant frequencies indicates the effective radiation by the patch. |
结论 |
| 在本文中,一个新的几何(例如PTCMSA)提出了五波段操作。这个几何已经意识到通过将+类型CCMSA槽的中心。该天线之间操作2.57 GHz 11.09 GHz的频率范围对于WLAN和WiMAX应用程序非常有用。PTCMSA给侧向辐射特性在每个操作乐队。PTCMSA很简单的设计和施工。这种天线使用低成本衬底材料制作的。这些特性使天线在实际更有吸引力。 |
承认 |
| 作者感谢政府部门科技(DST),印度政府,新德里,制裁下的矢量网络分析仪的拳头项目,应用电子、大学的古巴,古巴。 |
表乍一看 |
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| 表1 |
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数据乍一看 |
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引用 |
- Lal集Godara,手册的天线在无线通信、CRC出版社,纽约2001。
- J.A.安萨里,a . Mishra n . p . Yadhav p·辛格和b . r . Vishvakarma ?分析笔槽圆盘补丁加载天线的卫星和无线电通信?,无线个人通信,施普林格,70卷,2号,第943 - 927页,2013年
- t·h·金和华盛顿公园? CPW-fed紧凑单极天线的双频WLAN应用?,电子。列托人,卷。41岁的没有。2005
- 杀Joong汉Yoon,年轻Chul李承晚和产小羊张成泽,?紧凑单极天线设计WLAN / WiMAX triple-band操作吗?、微波选择TechnolLett。Vol.54八号,2012
- y z . x元,y z阴,叮,李b和j·j·谢?多波段和双面印刷偶极子天线WLAN / WiMAX应用程序吗?、微波选择TechnolLett。,Vol.54》, 2012年第4期
- r·k·拉贾·m·约瑟夫·b·保罗和p . Mohanan ?紧凑的平面多波段天线的GPS, DCS, 2.4/5.8 GHz WLAN应用程序?,电子。列托人,卷。41,No.6, 2005
- 燕周和克莱尔·顾?修改two-strip单极天线无线和WiMAX应用程序吗?、微波选择TechnolLett。,Vol. 51, No.12, pp. 2884-2886, Dec. 2009.
- c . a . Balanis天线理论分析和设计,约翰开松机& sons,纽约,1982年。
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