开槽矩形微带天线的设计和开发七波段操作

m . Veereshappa博士
副教授,电子系,L.V.D.学院,Raichur,卡纳塔克邦,印度

文摘

开槽矩形微带天线的设计和开发提出了七带操作notch-band财产。两个矩形槽放置在辐射贴片的垂直边缘提供不同的表面电流路径,产生六个共振模式。槽都保持在0.2厘米的距离从非辐射贴片的边缘。天线可以提高4.81%的带宽增益为2.77 dB。进一步修改天线通过增加槽的宽度给七谐振模式,它提高了11.58%的带宽BW7峰值增益为3.56 dB。天线也反对WLAN频率干扰BW7和BW8之间。两个天线显示广泛的辐射特性。该天线可能会发现在微波通信系统中的应用。

关键字

微带天线、槽、七乐队,广泛的一面。

介绍

微带天线(MSAs)发现越来越多的应用在现代微波通信系统因其低调,重量轻体积小、设计简单、成本低、平面配置,容易制造,能够操作多个频带的频率非常有用,因为每个乐队收发应用程序可以独立使用。切口波段操作的多波段操作是一个额外的优势,为这些需求MSAs是更好的选择。双重、三重四重和多波段微带天线报告[3 - 8],notch-band天线的设计和开发(9 - 12)等。在这项研究中传统的矩形微带天线的设计和开发的加载矩形槽的辐射贴片七notch-band和操作。这个修改不会影响广泛的辐射特性。

设计天线的几何

该天线是专为3 GHz频率使用方程可用于传统的矩形微带天线的设计在文献[2]。该天线的艺术作品是画通过使用计算机软件cad绘图,它是利用光刻工艺对低成本制作的FR4-epoxy基材h = 0.16厘米的厚度和介电常数r = 4.4。图1显示了传统的矩形微带天线(CRMSA)。在图1的面积底物L * W厘米。矩形的长和宽分别为Lp和Wp。提要安排由四分之一波长变压器Wt Lt长度和宽度的连接之间的匹配网络的补丁和microstripline提要Wf低频长度和宽度。半miniature-A (SMA)连接器使用的尖端microstripline饲料喂微波功率。地平面的面积一样的底部放置衬底表面辐射贴片。

在图2矩形槽放置在补丁的垂直边缘(SRMSA)提供不同的表面电流路径,以生产五共振模式。槽的长度和宽度分别为Ls和Ws和矩形槽都保持在0.2厘米的距离从辐射贴片的边缘。图2的其他几何仍然相同的图1。SRMSA进一步修改增加槽的宽度从0.41厘米到0.65厘米保持其他相同几何。提出了天线的设计参数如表1所示。

实验结果和讨论与

天线带宽对回波损耗小于-10分贝测试实验在矢量网络分析仪(德国罗德与施瓦茨ZVK模型1127.8651)。CRMSA的回波损耗和频率的变化,如图3所示。从这张图看到,天线共振在2.92 GHz的设计频率非常接近3 GHz。实验的带宽(BW)使用方程,计算百分比

,f1和f2的上下切割频率分别为乐队当其回波损耗达到- 10 dB和fc操作频带的中心频率。CRMSA阻抗带宽的2.40%。

回波损耗与频率的变化SRMSA如图4所示。从这图看出,五个波段的天线操作频率BW1 BW5。这些操作乐队的大小来衡量BW1和BW5发现66 MHz (2.29%)、90 MHz (1.82%)、250 MHz (4.41%)、330 MHz(4.81%)和370 MHz (4.265%)。因此利用两个平行槽在BW5 SRMSA带宽增加1.77%。这些改进将同时谐振槽和补丁。这单notch-band即天线显示有用。4.97到5.54 GHz之间BW2和BW3 WLAN的干扰频率范围。

图5显示了回波损耗与频率的变化SRMSA当Ws = 0.65厘米。从这图看出,七个波段的天线操作频率BW6 t o BW12共鸣模式f6分别为f12。这些多谐振模式实现是由于不同的表面电流路径通过加载矩形槽补丁的大小这些操作乐队以BW5和BW7发现是120 MHz (4.22%)、130 MHz (2.70%)、710 MHz (12.55%)、240 MHz (3.53%)、300 MHz (4.12%)、830 MHz(9.20%)和1.32 GHz (11.58%)。因此增加两条平行的槽的宽度在SRMSA天线共振七乐队,而不是五个乐队也在所有乐队,它增加了带宽最高的带宽发现BW8 CRMSA相比5.23倍和2.61倍,SRMSA的图2。天线也保留有用单notch-band即4.87到5.30 GHz之间BW7和BW8 WLAN的干扰频率范围。

该天线的增益是绝对收益衡量方法。电力传输“Pt”锥体喇叭天线和功率收到“公关”由天线测试(AUT)独立测量。这些实验数据的帮助下,增益(G) dB AUT通过公式计算,

,Gt是锥体喇叭天线的增益和R是发射天线之间的距离和AUT。使用方程(2),峰值增益CRMSA, SRMSA当Ws = 0.41和SRMSA当Ws = 0.65测量在他们操作乐队发现0.90 dB,分别为2.77 dB和3.56 dB。

CRMSA co-polar和cross-polar辐射模式,SRMSA当Ws = 0.41和SRMSA Ws = 0.65时测量为2.92,2.89和2.87 GHz和图6所示分别为8。模式是获得广泛的方面。

结论

从详细的试验研究,得出结论,SRMSA Ws = 0.65时意识到从传统矩形微带天线是完全有能力生产七带操作能够提高11.58%的阻抗带宽的4.825倍比CRMSA和2.4%倍比SRMSA当Ws = 0.41和峰值增益为3.56 dB。天线也能拒绝WLAN的干扰频率范围BW7和BW8之间(即4.87 - 5.30 GHz),提供广泛的辐射特性。天线结构简单、使用成本低FR4基板材料。这些天线可能会发现在微波通信系统中的应用。

确认

作者要感谢UGC,印度的政府。新德里,制裁小研究项目。作者也要感谢应用电子部门的主席。大学的古巴,古巴当局航空发展机构(正面),DRDO班加罗尔提供他们的实验室设施,使天线在矢量网络分析仪测量。

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