DUALBAND使用CADFEKO优化微带天线结构修改的共鸣

Gaurav Morghare¹和Poonam Sinha博士²

老讲师,ECE称,吉安恒河科技学院。&管理博帕尔,印度中央邦
助理教授和负责人,部门ECE &,技术,大学机构的赵舒Barkatullah,印度博帕尔

文摘

摘要双波段线性偏振微带贴片天线的设计和模拟修改使用CADFEKO共鸣结构天线仿真软件。天线参数检查在这其中包括共鸣频率、带宽、电压驻波比、阻抗的设计并提出产生共鸣与微带馈电结构。天线提出了GPS / GSM、wi - fi / WLAN无线通信应用程序提供更大的带宽约500 MHz。本文设计的小型微带天线和微带饲料和分析结果和回波损耗S11,电压驻波比、阻抗、带宽和辐射模式E -场和磁场在1.65 GHz和3.64 GHz。

关键字

产生共鸣的结构、双波段微带天线,CADFEKO、修改结构谐振器。

介绍

在过去的几年中,开发的GPS / GSM和wi - fi / WLAN代表的一个主要技术在信息和通讯领域。在通信系统按现状发展低成本、低剖面天线,最低重量常用介电材料,能够保持较高的性能在一个广泛的频率[1]。用一个简单的几何图形,贴片天线提供了许多优点不属通常表现出天线配置。优点是低调,廉价的轻量级和简单的使用现代制造印刷电路板技术,兼容微波和毫米波集成电路(MMIC),并且有能力符合共鸣结构[1]。此外,一旦补丁的形状和操作模式选择,设计变得非常有选择性的工作频率,返回损失,偏振,辐射模式,电压驻波比和阻抗。可能与微带天线可能超过任何其他类型的天线元素[3]。使用多带谐振器的概念在本文双重带修改产生共鸣的结构微带天线的设计和模拟。很少有软件可以使天线的优化。CADFEKO最帝国电磁软件可以设计和解决无线电和微波应用程序。它的工作原理基于方法的时刻(MOM), CADFEKO模拟器工具计算感兴趣的大多数有用的参数,如辐射模式,输入阻抗、回波损耗、电压驻波比和增益等。

天线设计

特别是,使用双模谐振器的天线结构而不是传统已经变得更好,因为小型化和良好的性能。然而,这种天线使用双模谐振器的设计过程并没有常见的[2]。提出了天线的配置图1所示,其目的是在FR4(εr = 4.4,切损失= 0.01)衬底厚度为1.5毫米。天线由一个feed元素和产生共鸣的结构。连续MSR由金属线和修改后的结构形状的金属线和无限地平面,构造简单的单元细胞[4],如图1所示(a)和(b)。传输参数S11 MSR的大小是由商业电磁计算的解算器CADFEKO。例如,MSR的详细尺寸表1中列出。选择所有的线的宽度为0.1毫米。最后,整个谐振器的大小是一个x b = 3 x 4.2毫米²。喂线长度为11.575毫米和0.45毫米厚与微带港口,线路阻抗是50欧姆。

模拟结果显示在图2中,即,the red solid line, where two resonant frequencies 1.6 and 3.6 GHz can be clearly distinguished. The resonant frequencies of the MSR can be shifted by changing some parameters like l3, l4, l7 [3]. The selection of the dielectric material is important for the performance characteristics of the resonator antenna. Each dielectric substrate has a specific dielectric constant which in turn affects the output characteristics of the antenna. Thus, the dielectric material plays an important role in the designing of any antenna [8]. Here the Dielectric FR4 substrate of thickness 1.5 mm is taken which is common and easily available.

仿真和结果

CADFEKO-simulated和测量大小的S11如图3所示(一个),两个操作频带获得了该天线。天线双频操作的特点,即ameasured -37分贝的450 MHz带宽较低的乐队从1.4 GHz。1.85 GHz,的500 MHz带宽3.4 GHz 3.9 GHz,覆盖GPS / GSM和wi - fi / WLAN,电压驻波比的特征如图3 (b),回波损耗的结果,电压驻波比、阻抗表2中给出。

该天线覆盖以下无线通信乐队:GPS (1565 - 1585 MHz) GSM 1800 (1710 - 1885 MHz), pc (1850 - 1990 MHz), wi - fi / WLAN (IEEE 802.11 y) (3650 - 3700 MHz)。

模拟辐射模式提出的双频谐振器修改结构微带天线是绘制在图4和图5所示的三个原则的飞机在分别1.6 GHz的频率和3.64 GHz。频率的测量辐射模式包括方位的极化方向(xy平面)和垂直方向(xz和yz-planes)当操作1.65和3.64 GHz的GPS / GSM和WLAN /无线网络应用程序。因为xz-plane对称的结构,对称辐射模式的xz和yz-planes情节。此外,monopole-like辐射模式几乎全向辐射在方位平面观察[5]。

结论

我们设计和模拟双波段微带天线结构修改的共鸣共鸣频率为1.65 GHz和3.64 GHz的回波损耗-37分贝和-31分贝。这种微型双波段天线广泛应用于GPS / GSM、wi - fi / WLAN的无线通信。进一步优化也可以做来实现所需的共鸣频率。这种天线的特性是它的紧凑,体积小,获得更高的性能。本文提出一种几何配置修改后的矩形谐振器微带贴片天线对于不同的无线应用程序,它提供了一个想获得更高的指令获得和最大辐射效率不使用特殊技术[7]。反应被认为是可接受的测量结果非常类似于模拟电路。

引用

c.a Balanis,天线理论,第二版,约翰威利& sons, 16 - 20页。,新York.1982。
Jaemin, Yuseon Kim Hyunseong民众,Hyesun Lee Yeongseog Lim“确定单一的双模谐振器的谐振频率及其应用”,Proc, IEEE天线和传播,10卷,pp 41-44, 2010。
g . Du x唐f·肖,”版三频超材料为单极天线与修改的s形谐振器”。在电磁学研究快报,进展,pp 39-48,第23卷,2011年。
本·杨,Yong-Chang娇(音译),欢欢谢,Fu-Shun张“WiMAX / WLAN应用双频环形天线”,IEEE反式,11卷,pp 42-44, 2011。
陈璧诗Wen-Chung Liu,杨戴“设计的三频Microstrip-Fed单极天线使用叛逃地面结构”,vol.59, 7 - 12页,2011年7月。
默罕默德·r·汗Mohamed m . Morsy穆罕默德Z。汗和弗朗西丝·j·Harackiewicz小型化多波段为GSM平面天线,UMTS, WLAN,和WiMAX乐队”,IEEE黝黑色,卷。18日,63 - 68页,2011年。
Aiza Mahyuni墨子、大洋Suhaida Awang该死,Zafirah法伊扎,WLAN应用”“矩形螺旋微带天线,IEEE控制和系统研究生研究讨论会(ICSGRC 2012), 16卷,pp 35-39, 2012。
g . Jegan。Vimala朱丽叶,g . Ashok kumar“多B和微带贴片天线的卫星通信”,IEEE鞣革。2011年,7卷,pp21 - 26日。