关键字 |
| MLA, LTE、WLAN、RFID、FR4数据 |
介绍 |
| 小型集成印刷天线的发展发挥了重要作用,迅速扩张的无线通信应用的进展。他们越来越多地用于无线通信系统由于优势的轻量级、紧凑、保形,好效率和带宽。在移动通信,蜿蜒线天线最近支持比其他印刷天线由于其简单性和易用性的集成。更紧凑的设计,蜿蜒线天线设计运行在2.4 - ghz WLAN应用[7]。设计天线被捏造的双面FR-4使用标准的PCB印刷电路板技术和测试网络分析仪。对天线辐射和反射特性的影响与改变MLA长度、宽度、匝数和导体尺寸也在本文中讨论。蜿蜒线天线是一种印刷天线,实现小型化的大小通过嵌入在介质衬底的线结构。MLA技术最初是由BAE系统公司(前洛克希德·马丁公司)的信息和电子战系统(意见),需要高性能的卫星和地面通信天线。最近,发现这类天线适用于应用程序手机;无线数据网络的笔记本电脑、PC卡和接入点[3]。 In basic form meander line antenna is a combination of conventional wire and planer strip line. Artificial Magnetic Conductors are used to improve efficiency and bandwidth of MLA. Benefits include configuration simplicity, easy integration to a wireless device, inexpensive and potential for low Specific Absorption Rate (SAR) features. SAR is a measure of the rate at which energy is absorbed by the body when exposed to a radio frequency (RF) electromagnetic field. It is defined as the power absorbed per mass of tissue and has units of watts per kilogram. |
文献调查 |
| 在蜿蜒线天线(也称为rampart线天线),蜿蜒的辐射单元由微条线形成的一系列的直角弯曲补偿,如图2.1所示的基本元素,在这种情况下是由四个直角弯曲和辐射主要发生不连续(弯曲)的结构。[1]直角弯曲的斜面或补偿以减少阻抗匹配的直角间断电纳。目前每半个波长和方向变化有超过四个半波长的改变这个设计。弯曲的辐射加起来产生所需的极化取决于蜿蜒线天线的尺寸。电小天线定义为天线的最大尺寸不超过十分之一波长[10]。河曲电小天线,天线设计蜿蜒线天线是一组横线与竖线。水平线和垂直线的组合形式。匝数增加效率增加。蜿蜒的线如果曲流间距增加共振频率降低。在同一曲流分离增加共振频率降低[11]。曲流天线是一个扩展的基本折叠天线和频率远低于单个元素的共振天线的长度相等。 |
| 三种类型的提要提出天线结构可以实现: |
| 1。数据提要(共面波导) |
| 2。插图饲料 |
| 3所示。微带馈电 |
| 共面波导是一种电输电线路可以使用印制电路板制造技术,并用于传达微波频率的信号。规模较小,共面波导传输线也内置单片微波集成电路。[2] |
| 微带线饲料是一种简单的方法来制作,因为它是一个导电片连接到补丁,因此可考虑作为补丁的扩展。模型是简单和容易匹配通过控制嵌入位置。但是这种方法的缺点是随着衬底厚度的增加,表面波和伪饲料辐射增加,限制了带宽。 |
| 数据在微带馈电的优点: |
| 一个低色散。 |
| b。低辐射泄漏 |
| c。地平面不是相互依存的 |
| d。辐射饲料共面波导的结构是可以忽略不计,因为兴奋的奇模耦合槽。这个功能是非常有用的在设计天线阵列由于相邻行之间的相互耦合是最小化。 |
| 插图美联储技术路径的饲料被推在一个特定的距离匹配阻抗这通常收益率高输入阻抗。因为当前较低的半波片和增加级向中心,输入阻抗可以减少如果补丁美联储接近中心。 |
原则 |
| 弯折线天线可以在偶极子或地平面格式。这个想法是折叠前后导体,使整个天线短,如图3.1所示。这是一个较小的区域,但辐射电阻,效率和带宽降低[9]。蜿蜒的形状的参数,例如H,洛杉矶,磅和Lc的图会影响天线的性能参数[8]。为了找到最好的天线解决方案,不同的曲流宽值模拟和研究。(实际报告MLA)。 |
| 弯折线天线可以实现与传统的线性弯曲单极天线降低天线的大小[5]。曲流天线的一部分的影响类似于负载和河曲行部分视为shorted-terminated输电线路如图3.2所示。漫步行部分可以建模为一个等效电感器。在远场模式,取消的结果磁性的字段,蜿蜒线天线的传输线不辐射的领域。辐射领域将辐射MLA垂直部分的。垂直部分的电流强度可以清楚地看到如图3.3所示。 |
MLA配置 |
MLA不同厚度的垂直段 |
| 一个重要的曲流线天线在无线通信中的应用系统,如无线局域网。在这些应用中,带宽是一个重要因素。像之前提到的曲流线天线低效率[5]。如果这种WLAN系统的天线要使用,必须改善它的带宽。 |
| 如果我们分析经典蜿蜒线天线的电流分布可以发现,垂直段蜿蜒线天线的有更多的作用在构建这种天线的电场。因此,应用对这一领域的一些变化,如不同的厚度,它可能会得到更好的结果。Figure.4.1显示MLA不同厚度的垂直段。在此结构中,垂直段和给水管路的厚度是2毫米,水平段的厚度是1毫米。 |
日志周期蜿蜒线天线 |
| 无线通信系统使用的不断增加,要求天线等不同的系统和标准的属性紧凑、宽带和多个共振频率。经典蜿蜒线天线能够在单一乐队表演。对数周期天线是一种频率独立,能够实现多波段天线性能[6]。因此,日志周期技术已经结合经典蜿蜒线天线得到双波段天线。Figure.4.2显示了该天线的插图。 |
对称的曲流线天线 |
| 现在,通讯设备,有更多的属性比其他设备可用。其属性之一是设备能够在双波段频率[6]。之前提到过,日志周期MLA方法就是其中之一。另一种方法来获得双频谐振MLA两部分。在这种模式下主要天线,在两个子MLA组成。每一个设计可以运行在一个共振频率。 |
| 这些片段可以对称或不对称的[6]。图4.3显示了这种天线的插图。在这个结构锥形平面设计得到更好的匹配网络。 |
仿真与结果没有“预付款采购保证” |
| 最终的设计是基于上面如图5.1所示。它显示了整个天线的电场分布。设计是没有人工磁导体。设计完成基于版本11和模拟在相同。 |
| 1。通过改变宽度MLA (gap) |
| 如表5.1我们可以看到,在蜿蜒的带宽变化差距如何变化可以作为改善MLA的带宽和效率。 |
| 2。通过改变MLA的高度 |
| 如表5.2所示来我们也可以看到,可以提高带宽的帮助下差距变化;它可以得出结论,有许多方面的提高带宽的开槽天线,人工磁导体等等。 |
| 如图5.2所示的回波损耗2.4 GHz MLA显示-11分贝2.4009频率。这可以进一步减少,提高了人工磁导体。也许多其他特性,比如带宽、AMC可以提高使用效率。 |
设计、仿真和MLA与AMC的结果 |
| AMC是一个人工,金属,电磁结构。结构设计为选择性支持表面波电流,不同与传统的金属导体。应用微波电路与天线。作为天线地面飞机它抑制表面波的传播,并部署作为改善平面金属板作为一个地平面,或反射器。因此,这种策略往往升级选择的天线的性能。足够的强度强面波,传播金属地平面将达到边缘和传播到自由空间。这将创建一个多路径干扰。相比之下AMC表面抑制表面波的传播。此外,控制射频或微波辐射模式有效地增加,和相互之间的天线也减少了首先,AMC表面设计有一个分配组电磁表面波的频率和电流不允许传播。这些材料是有益的和实用的天线地面飞机、小平面信号处理过滤器,或过滤器作为波导结构的一部分。 For example, AMC surfaces as antenna ground planes are able to effectively attenuate undesirable wave fluctuations, or undulations, while producing good radiation patterns. This is because the material can suppress surface wave propagation within the prescribed range of forbidden frequencies. Second, AMC surfaces have very high surface impedance within a specific frequency range, where the tangential magnetic field is small, even with a large electric field along the surface. Therefore, an AMC surface can have a reflection coefficient of +1. |
| 图6.1显示了基于设计MLA用人工磁导体设计MLA从给水管路的下部。接下来的图6.2显示了仿真结果与AMC MLA, -18 db在2.40 GHz的回波损耗,这表明提高回波损耗,因此其他参数。 |
| 按照上面的回波损耗图6.2所示,我们可以看到,提高回波损耗按照现有系统显示在图5.2的其他参数也得到改善。 |
结论 |
| 蜿蜒线天线具有良好的属性,比如小,低调,简单和便宜。这些好的特性使蜿蜒线天线非常受欢迎的和可用的通信系统在许多方面的RFID和无线局域网等。在这个项目中,平面MLA与插图设计。蜿蜒线天线(MLA)与人工磁导线提出了2.4 GHz和实现。本研究的重点是增加和反射系数的最优值。因此,MLA参数研究讨论了涉及衬底的高度和转身匝数之间的差距。因此,回波损耗和其他参数的帮助下得到了改进人工磁导体。MLA也像全向辐射的单极天线的行为模式。测量和模拟结果。该天线具有巨大的潜力实现手机等无线设备,标签等。 |
表乍一看 |
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| 表1 |
表2 |
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数据乍一看 |
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引用 |
- Shao-Li左,Zhi-Ya张、杨日本“平面曲流单极天线与寄生贴片和套筒饲料DVBH / LTE / GSM850/900操作手机”,IEEE天线和无线传播信件,12卷,2013年
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- 弗兰克·M Caimi。(2002) SkyCross.Inc。
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