地平面的效果提高带宽和虚拟修改矩形微带天线的大小减少

SyedaRafath Ara¹和s . n . Mulgi博士²

研究生、应用电子、大学的古巴的古巴,卡纳塔克邦,印度
大学教授、应用电子、古巴,古巴,卡纳塔克邦,印度

文摘

本文提出一个简单的矩形微带天线的设计(RMSA)宽的带宽和大型虚拟规模减少。修改了传统的RMSA只用microstripline饲料与衬底区域减少。修改后的RMSA给3.71%的带宽和4.59 GHz的共振。这个带宽已经提高到90.70%通过使用一个虚拟的大小减少33.33%地平面64.50%小于RMSA使用的地平面修改。如果减少到74.50%地平面天线提供了最高虚拟大小减少50%。增强的带宽和虚拟大小减少实现在不改变大小的矩形贴片和宽带辐射的本质特征。该天线是简单的设计,他们会发现在无线局域网中的应用。

关键字

修改后的矩形微带天线、单microstripline饲料,带宽,虚拟破碎,WLAN。

介绍

今天的无线通信系统要求天线不仅要有宽的带宽也是一种结构简单、尺寸紧凑,容易与系统集成电路,稳定的增益和合适的辐射模式涵盖许多应用程序[1 - 6]。微带贴片天线是一个低调,重量轻,成本低,易于安装和平面配置设备。但是最主要的缺点是,它显示了狭窄的带宽。许多研究人员努力克服窄带宽的问题。文献中出现的各种技术是提高带宽配置包括使用不同的补丁,引入槽补丁,使用不同的饲养技术,使用堆叠补丁(7 - 16)等。在目前的情况下要求是,天线应该有宽的带宽和紧凑的尺寸。因为宽的带宽天线无线通信应用程序的更有吸引力。大型地面飞机用于传统印刷天线的一个主要限制。最近地平面的变化引起过多的关注在提高天线参数。RMSA修改几何和地平面的变化的影响已报告修改RMSA宽的带宽和大型虚拟的大小减少。这种研究在文献中发现罕见。

天线结构和设计

传统矩形微带天线的几何图形(CRMSA),修改后的矩形微带天线(MRMSA)和Antenna-1分别为图1 - 3所示。这些天线位于x - y平面。如图1所示CRMSA由矩形几何块长度“L”和宽度' W '美联储通过microstripline低频的长度和宽度饲料“Wf”。四分之一波长转换器的“Lt”长度和宽度的Wt使用补丁和50Ω之间microstripline饲料匹配阻抗。底部表面满是铜地平面。在图2 CRMSA修改通过使用单一microstripline饲料降低衬底区25%小于衬底区用于CRMSA建设。Antenna-1的几何形状,如图3所示。在这种情况下天线的顶面所示图3 (a)保持相同的图2而底部的铜层表面所示图3 (b)是不同的。

CRMSA的总面积是8×8厘米²,MRMSA Antenna-1 6×6厘米²。3 GHz的CRMSA设计容易修改玻璃环氧基材厚度0.16厘米介电常数为4.2。的各种天线参数图1、2和3是表1中给出。

结果与讨论

仿真进行利用Ansoft高频结构仿真(基于)软件。该天线1 - 5 GHz之间运作。图4和图5显示回波损耗与频率的变化分别CRMSA和MRMSA。从图4很明显,CRMSA共鸣在2.66 GHz的设计频率非常接近3 GHz。2.60到2.71 GHz和带宽之间的天线共振发现3.67%。这种天线的增益峰值3.66 dB。从图5很明显,4.59 GHz的MRMSA共振使带宽的3.71%。共振频率fr的转变从设计3 GHz 4.59 GHz频率的耦合效应是由于microstripline饲料和补丁。

图6显示了回波损耗与频率的变化Antenna-1当Lg = 2.13, 1.93, 1.73, 1.53厘米。从这个图可以看出whenLg = 2.13厘米MRMSA图5所示的带宽已经被提高到90.70%。通过比较的最低切断频率天线回波损耗时达到-10分贝的最低切断CRMSA虚拟频率大小减少33.33%。这表明,地平面的变化十分有效地提高带宽和获取虚拟天线的大小减少。的峰值增益天线在其操作乐队2.17 dB。

在地平面的大小变化到1.93,1.73和1.53厘米获得虚拟大小减少,带宽和增益在表2中给出。从这个表很明显,达到50%的最大虚拟大小减少当地平面的大小保持在1.53厘米。然而天线的增益最大(3.56 dB) Lg是1.73厘米,但在这种情况下,天线给略微小带宽的34.5%。因此Lg的参数,可以根据不同的控制带宽,减少虚拟大小和天线的增益。图7 (a)和(b)显示了带宽和虚拟的变异大小减少对Lg的价值的变化。

CRMSA的辐射特性,MRMSA和Antenna-1也进行了研究。典型的E和h面提出了天线的辐射模式见图8到10测量共振频率。从图8到13很明显,猛烈抨击和线性极化模式。

因为Antenna-1赋予最高带宽的90.70%,一个虚拟的大小减少33.33%,Lg = 2.13厘米。其电流分布是图14所示。Antenna-1给予最高的虚拟大小减少50%,Lg = 1.53厘米。其电流分布是图15所示。从这两个人物很明显,目前主要集中在顶部和底部部分的补丁很低的密度和中心分布沿着边缘的补丁表明宽带操作

结论

的详细研究发现,减少带宽和虚拟的大小可以增强的矩形贴片的没有任何修改。通过使用单一microstripline饲料CRMSA是简化。在这项研究中使用的技术是发现更简单和容易的。25%的较小的衬底区域比较的衬底区域CRMSA用于建设MRMSA给3.71%的带宽。这个带宽已经提高到90.70%虚拟大小减少33.33%通过使用小64.5%地平面与地平面用于MRMSA。进一步获得最高虚拟大小减少50% 74.5%使用较小的地平面与地平面MRMSA。地平面的减少也增强了CRMSA从2.17到3.56 dB的增益。减少带宽的提高,虚拟大小和增益不影响宽带的本质特征。该天线可能会发现在无线局域网中的应用。

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