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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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比较分析s形的多波段微带贴片天线

诉讼m·帕特尔1,Shobhit k·帕特尔2塔迦尔,Falgun n .3
  1. 讲师、ECE称,b & b .理工学院,诉诉Nagar,印度1
  2. 副教授,部门的ECE、CSPIT CHUSAT Changa、印度2
  3. 副教授,ECE称,g . h . Patel Engg学院。与科技,诉诉Nagar、印度3
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文摘

天线是任何无线通信中最重要的元素。本文是高度集中在多波段微带贴片天线的应用。在第一阶段,S -多波段微带贴片天线的成形过程进行了数值模拟和分析。常见的S形多波段微带贴片天线之间的比较分析,叛逃地面结构S形多波段微带贴片天线使用互补的开口环谐振器和S -形状的多波段微带贴片天线使用超材料是本文所示。拟议的各种天线设计多个应用程序,如蓝牙、L和S波段的应用程序被用于医学应用和ISM应用程序,在操作范围1 - 5 GHz。这里的s形曲线移动的维度分析了50×50平方毫米。电压驻波比的设计结果,回波损耗S11,总增益图和总指向性图所示。设计的结果是得到一个基于(高频结构仿真器)用于模拟微波无源器件。

关键字
DGS微带、多波段、s形,CSRR。

介绍
微带天线包含非常广泛应用在最近一段时间由于其重量轻,体积小,容易繁殖和集成能力与电路[1 - 10]。电子产品和无线通信的快速发展导致伟大的无线设备的需求,可以在不同的标准如通用移动通讯系统UMTS、蓝牙、无线局域网(WLAN)和卫星通信。但是,频率转向功能显示,很难保持频率固定[11]没有任何变化。此外,紧凑体积小是一个需求因素为多个应用程序移动设备。这两个需求引发了研究设计的紧凑和单个或多波段天线操作[12]。微带贴片天线被广泛使用,因为他们的许多优点,比如低调,重量轻和整合。然而,贴片天线有一个主要缺点:窄带宽。研究人员已经做出了很多努力来克服这个问题,许多配置提出了扩展带宽[13]。
微带贴片天线被广泛用于无线设备和其他紧凑的大小与多波段天线操作。微带贴片天线的技术减少大小是广泛报道,包括电容加载[1],LC谐振器[2],河曲配置(9、10);然而,这些技术通常贸易了天线带宽和天线效率达到降低天线的尺寸。不同的技术[14]创建多波段微带贴片天线与超材料已经出版,如添加SRR元素衬底[15]减少贴片天线的大小。之间有一个权衡的操作乐队和天线尺寸。可重构天线代表最近的天线设计的创新,从经典的固定形式,fixedfunction天线可修改的结构,可以适应适应时变系统的要求。微波半导体技术的进步使得使用紧凑、超高质量的射频和微波天线设计的开关在小说方面。
s形贴片天线[16]设计并模拟只有三个乐队。现在提高乐队,叛逃地面结构互补的开口环谐振器(CSRR)在这个提议的设计。
最近一个叛逃的地面结构(DGS)介绍了[17],DGS被蚀刻掉意识到一个简单的地平面形状,根据缺陷的形状和尺寸,地平面的保护电流分布是干扰,导致控制励磁和传播的电磁波通过基质层。缺陷的形状可以改变从简单的形状的复杂形状更好的性能。
最近,互补开口环谐振器(CSRR)的负面形象开口环谐振器(SRR)[16],已经被一些作者报道。已经证明CSRR蚀刻在地平面或导体带的平面媒体传播提供了一个负面的结构的有效介电常数。CSRR已成功应用于窄带滤波器和双工器紧凑的尺寸。
最近超材料是作为基质的人工材料。它有两个参数:介电常数和磁导率。当两个材料参数具有负的实际部分,这种双重否定(DNG)媒体可以支持波传播和表现出奇特的负折射现象,而媒体单一的负面(SNG)参数,如电浆媒体支持隐失波。

天线设计
本节中,我们将介绍我们的天线的设计。首先传统的长度和宽度的设计。设计了补丁之后,我们有了两个狭缝的补丁的s形补丁。基本的长度和宽度设计使用以下方程。
图像
片的宽度可以通过方程(1)进行设计,这里f0中心频率,εr相对介电常数和c是光速。
图像
补丁的长度可以通过使用方程(1 - 5)。t是衬底的厚度。利用这些方程我们设计的长度和宽度常规补丁。
这里我们设计广场补丁所以长度和宽度一样,50毫米,所以一块广场是50×50平方毫米,如图1所示。我们有了两个狭缝的补丁,让它的s形,提高结果如图。缝了有30×10平方毫米的尺寸。视图顶部和侧面的设计如图1所示分别为1 (a)和(b)。
表1显示了关于材料的细节。补丁是铜材料。衬底与ε= 4.4 FR4环氧材料。铜的基材也。

仿真结果和讨论
Ansoft仿真我们使用基于11,这是非常好的模拟器射频天线。在模拟设计结果如下。
图2显示了回波损耗(S11)的情节设计和表2显示了回波损耗值在dB (S11)不同波段的频率。最小回波损耗我们的这个设计是-38分贝的第二带围绕2.47 GHz。
图3显示了电压驻波比(电压驻波比)的情节设计和表3显示了不同的乐队与频率电压驻波比的值。为整个乐队电压驻波比小于2和1.02最低电压驻波比设计第二个乐队围绕2.47 GHz。
简单的S形多波段微带贴片天线之间的比较分析,叛逃地面结构S -形状的多波段微带贴片天线使用互补的开口环谐振器和S -形状的多波段微带贴片天线使用超材料表4所示。

结论
微带天线已经成为一个快速发展的研究领域。他们的应用前景是无限的,因为他们的重量轻、体积小、易于制造。在比较分析中,DGS s形微带贴片天线使用CSRR和s形微带贴片天线使用超材料给乐队比提出了简单的s形微带贴片天线。进行建模和迭代模拟2.5 GHz的中心频率。结果表明,多波段天线可以用于L波段和S波段应用程序。进一步设计可以修改为其他应用程序有多波段在C波段,X乐队和其他的乐队。它也可以用于L和S波段的应用程序被用于医学应用,蓝牙应用程序和供应管理协会(ISM)的应用程序。结果发表的与该行业很好的协议和标准antenna-requirements易于制造,密实度和体积小型化其他天线相比,到目前为止为类似的应用程序而设计的。

表乍一看
表的图标 表的图标 表的图标 表的图标
表1 表2 表3 表4

数据乍一看
图1一个 图1 b 图2 图3
图1一个 图1 b 图2 图3

引用
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