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改善微带开槽贴片天线的带宽使用两个正方形叛逃地面结构

Sagar.B。Pokharkar1, S.P.Bhosale2
  1. PG学生(微波),电子称,AISSMS COE,浦那(印度马哈拉施特拉邦
  2. 助理教授,电子称,AISSMS COE,浦那(印度马哈拉施特拉邦
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文摘

本文提出两个正方形叛逃地面结构提高带宽,微带贴片天线的回波损耗、效率和密实度。天线的性能特点是形状,尺寸和位置的叛逃地面结构在特定的在地平面上的立场。通过加入一个正方形形状槽的最佳几何图形在地平面上合适的位置,从44.6 MHz带宽增加到90.8 MHz,回波损耗从-13.94 dB -39.25 dB,增强和辐射效率提高79.91%至98.91%,密实度达到传统的天线。最后比较叛逃地面结构形状和参考天线进行选择一个最佳优化。该天线使用CST微波工作室套件软件模拟和分析。



关键字

微带开槽贴片天线(MSPA)叛逃地面结构(DGS),网络分析仪(NA)

介绍

微带贴片天线被广泛的研究在过去的几年中,因为它低调,重量轻,成本低,制造方便。他们极其兼容为嵌入式天线在手持便携式无线设备如手机、寻呼机等。这些低调天线也有用在飞机、卫星和导弹的应用程序,在大小、重量、成本、易于安装和空气动力配置文件严格约束。但是微带贴片天线患有缺点像窄带宽和低收益。在使用微带贴片天线的其他问题发生高损失和表面波在基质层,当损失总是发生在辐射天线发射的信号。由于表面波激发辐射损失发生,将导致减少天线效率、增益和带宽,因为表面波发生,它提取总可用功率辐射空间波[1]。
所以有新技术克服整个缺陷;技术是DGS [2]。在DGS,介绍在地平面的形状将蚀刻在地上飞机因此扰乱屏蔽电流分布取决于缺陷的形状和尺寸。由于这种缺陷屏蔽电流分布会影响天线的输入阻抗和电流。激发和电磁传播通过衬底层也可以控制DGS。与DGS微带天线将改进的回波损耗、电压驻波比和提供更高的带宽克服的局限性传统微带贴片天线。DGS可以集成到地平面的天线为了提高辐射[6],除了不需要附加电路实现。DGS基本上是用于微带贴片天线设计等不同的应用减少天线尺寸;回波损耗的改进、辐射效率和带宽等。DGS广泛应用于微波设备提供紧性和有效性[3 - 5]。本文设计MSPA有两个正方形DGS在2.65 GHz频率。

LITEARTURE调查

至于微带贴片天线DGS技术问题很有研究。提到的引用一个作者使用了DGS技术来提高带宽,回波损耗,实现天线的密实度。DGS可能不同的形状和位置给最好的结果也不同。由不同作者使用的形状像往后推,纳粹党所用的十字记号,H-shape,我塑造等在不同的位置和测试结果。因此共同的结论从DGS技术会有增强的带宽,回波损耗和密实度。增加的带宽可以使用蓝牙等无线传输或Wi-max。所以引用不同的论文我将选择工作DGS技术和试验DGS的不同形状和位置得到更好的结果。

天线设计

MSPA,因为它体积小,低姿态和低成本是找到越来越多的应用在商业领域的行业[1]。矩形微带贴片天线的基本结构如图1所示
最使用这种天线是移动通信等全球定位系统和无线通信。这里介绍一个MSPA DGS用于高效的天线系统有一个较低的回波损耗和DGS在嵌入式2.65 GHz。天线设计是由中科软件在给定设计实验衬底的设计仅仅是由设计在这个天线设计频率为2.66 GHz频率,选择衬底的厚度是1.6毫米和衬底材料的介电常数为4.3,因此,选择的材料是FR-4损耗可以从CST软件加载库。宽度、长度等参数可以发现补丁的设计方程给出的参考书的贴片天线[1]。
矩形贴片天线是最常用的配置,因为很容易分析用传输线模型和空腔模型为薄底物是最准确的。插图饲料[7]用于激励天线定位在一个良好的阻抗匹配,使其结果图2显示矩形贴片天线的顶视图。最终设计的简单MSPA CST软件仿真的2.66 GHz图2所示

提出了天线设计

正方形的两个槽如图3所示是在地平面的参考MSPA改善其特性。所以该天线由一个矩形贴片上飞机上和蚀刻广场形DGS结构在地平面上。DGS作为LC谐振器电路、DGS形状缺陷蚀刻的地平面微带能增加有效电容增加由于这个原因天线特点相应地修改[8]。

仿真结果

MSPA没有DGS的天线性能已被调查。两个天线的仿真结果图4所示。MSPA (DGS)共振频率为2.66 GHz和回波损耗为-13.94 dB的红线图4所示。天线的回波损耗DGS -39.25 dB绿线在图4所示。在共振频率2.65 ghz。这意味着与DGS很明显,将会有增强-13.94 dB -39.25 dB的回波损耗。从图4效率将从79.91%提高到98.91%。
模拟电压驻波比的结果(天线)图5所示。天线的电压驻波比的结果没有DGS是红线所示1.50和天线的电压驻波比DGS 1.02是绿线所示。从图五很明显,DGS天线的电压驻波比将得到改善。的带宽可以计算回波损耗(RL)的阴谋。Thebandwidth天线的可以说是这些的频率范围的RL greaterthan - 10 dB (-10 dB对应于图2的电压驻波比是可以接受的)。
所以从图5天线的带宽,而DGS发现大约44.6兆赫和DGS发现大约90.8 MHz。所以从始将DGS天线的带宽将改善从44.6 MHz至90.8 MHz。

实际的结果

MSPA的实际设计、天线参数的设置测量withDGS图7所示
像S -参数,电压驻波比,史密斯圆图和通过使用标记近似带宽可以计算。天线的实际值获取表下面所示。实际结果与仿真结果不匹配,因为可能是连接器用于天线是由bybronze不是从goldand另一个原因可能是,在阅读天线不是由铝框。

结论

本文所示MSPA有两个正方形DGS发现非常适合高效的天线设计在特定频率。正方形DGS集成天线提高了参考天线的阻抗匹配更好的回波损耗为-39.25 dB从-13.94 dB,辐射效率提高98.91% 79.91%和密实度也实现了在提出广场形DGS天线相比传统的天线。设计与DGS MSPA将提高参考天线的带宽从44.6 MHz至90.8 MHz。这增加了90.8 MHz带宽可以使用这种天线Wi-Max(低乐队)应用程序。进一步工作关注DGS的影响地位和各种形状的DGS将增加更多的带宽。也许可能通过改变块的宽度和长度合适的DGS的位置和共振天线的2.4 GHz可以用作蓝牙应用程序。

表乍一看

表的图标
表1

数据乍一看

图 图 图
图1 图2 图3
图 图 图
图4 图5 图6

引用