关键字 |
| 超材料结构(mtm),矩形微带贴片天线回波损耗、电压驻波比。 |
介绍 |
| 有很多的研究发表在微带贴片天线的性能的提高,超材料的改善提供了所需的特征不改变谐振频率。1986年[1],发表的论文的概念中具有负的介电常数和磁导率是理论上给出预测,电磁飞机波浪在这样一个媒介会显著不同的特征。然而并没有太多的进展,直到1999年。然后J.B.教授彭迪[2]提出的设计细线结构,展示了负介电常数和开口环谐振器(SRR)展品负磁导率。之后,史密斯[3]结合了两种结构也是捏造metametarial的第一个结构。事实上许多研究是提高微带天线,这种天线的反应需要的低成本属性但妥协在增益和方向性。根据一些研究(4、5)的LH MTM可以增加方向性。计划metamaterial-based传输线(6、7)引起了人们广泛的关注,因为它可以设计不同寻常的特征(负相位常数等)与国外通带,也可以方便地构造的多氯联苯。 |
设计天线的方程 |
| 设计贴片天线等参数是必要的——共振频率、介电常数、基质高度。通过使用下面提到的公式计算块的长度,宽度,有效长度、有效介电常数等。 |
| 金属块的宽度(W) |
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| 微带天线的有效介电常数占边缘。有效介电常数的计算方法是: |
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微带贴片天线的设计和分析新的“E。”形状的超材料结构。 |
| 简单的矩形贴片天线的几何图1所示。天线平面矩形贴片天线由微带线与介电常数PCB(εr) = 4.4,损耗角正切(tan∂) = 0.01,和1.6毫米的厚度(h)。这天线设计在2.684 ghz频率。矩形微带贴片天线的基本参数L = 26毫米W = 35毫米,宽度= 5毫米,切割深度= 8毫米,传输线饲料= 25毫米,长度与宽度的饲料= 3.009毫米如图1所示。进行了研究mtm理解新发现的物质的基础。然后,选择IE3D软件模拟结构如图4所示。 |
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| 在这里, |
| 切割宽度= 7毫米 |
| 切割深度= 15毫米 |
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结果和讨论 |
| 设计和模拟天线后,确保运作所需的频率和记录其回波损耗。新„EA¢形状的超材料结构的矩形微带贴片天线的高度1.6毫米从地平面。随后,仿真了在不同mtm和贴片天线之间的距离观察天线的增益。获得的回波损耗也在同一时间和分析。矩形微带贴片天线的模拟结果与新„EA¢形状的超材料结构如图2所示在频率为2.684 ghz和5模拟展品矩形微带贴片天线的回波损耗就达-12.68分贝,而当它与超材料结构设计在1.6毫米显示- 17.72 db的回波损耗显示显著减少回波损耗使用这样的结构,最终提高通信的质量。其他支持阴谋各种参数如电压驻波比,史密斯圆图,显示这里显示模拟天线使用超材料结构的质量改善不作其他参数的变化。 |
应用程序 |
| 这对于无线系统天线似乎有用,继续减少尺寸,如应急通讯设备,微型电极和便携式探底雷达搜索隧道、洞穴和其他地球物理特性。各种超材料天线系统可以用来支持监测传感器、通信链接、导航系统、指挥控制系统。 |
结论 |
| 在本文中,我们调查了矩形微带贴片天线性能的增强使用新的„EA¢形状的超材料结构。我们已经表明,左手超材料可以提高增益以及减少回波损耗的贴片天线。在天线参数做一些变化,可以提高获得所需的极限但一些实际的限制应该照顾,同时模拟IE3D仿真软件的结构。 |
引用 |
- D.M. Pozar”,一个互惠的方法分析印刷槽和槽耦合微带天线,“IEEE反式。天线和传播,AP-34卷,第1446 - 1439页,1986年12月。
- D.J.罗宾斯J.B.彭迪A.J.霍尔顿,j•斯图尔特,“磁导体和增强的非线性现象”IEEE反式。微Tech. vol.47没有。11,pp.2075-2081, Nov.1999.
- 湄史密斯,j•帕迪拉特区竞争者,et al,复合介质同时负磁导率和介电常数,物理评论列托人84 (2000),4184 - 4187。
- 胡军,燕Chun-sheng,林清纯,新补丁天线MTM封面,J浙江大学科学7(1),89 - 94年,2006年。
- w·f·理查兹,y . t . Lo和d·d·哈里森”,一种改进的微带天线理论与applicationsA¢一个¢,IEEE反式天线和传播,AP-29卷,pp、38-46, 1981年1月。
- 以R.W. Ziolkowski”设计制造和制造和测试的双重否定metamaterialsA¢一个¢,IEEE天线和传播,vol.51,没有。7,july05 pp.1516 - 1529。
- 杨,H。Y和N。G .Alexopoulos,印刷电路天线增益增强方法通过多个超级大国,IEEE天线和传播,vol-35,七号,860 - 863年,1987年7月。
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