雷竞技网页版研究与评论-国际期刊雷竞技苹果下载

国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

菜单

在线刊号(2278-8875)印刷版(2320-3765)

所有提交的EM系统将被重定向到网上投稿系统．作者被要求将文章直接提交给网上投稿系统各自的日志。

改变间隙的ebg效应微波贴片阵列

Sandhya Bhavsar1，巴拉蒂·辛格2
  1. 印度孟买K. J.索麦亚工程学院电子与电信系研究生
  2. 印度孟买索麦亚工程学院电子通讯系副教授
有关文章载于Pubmed，谷歌学者

更多相关文章请访问国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志

摘要

贴片天线受到表面波辐射，相互耦合降低了天线增益。为了克服这一点，使用EBG结构。常用的EBG结构多为2D型。本文提出了一种单面EBG，显示了天线阵列相互耦合和增益的影响。研究了改变间隙对运算带宽的影响。

关键字
天线阵列，相互耦合，反射系数，传输系数。

介绍
我们总是可以使用高介电常数衬底来减小EBG电池的尺寸。我们付出的代价就是窄小的带宽。这种效果类似于微带贴片天线的设计。
单面EBG设计的一个重要特点是取消了垂直通孔。因此，它简化了制造过程，并与微波和毫米波电路兼容单面EBG表面的作用机理可以用集总LC模型来解释。电容C也来自相邻贴片之间的边缘耦合。而不是使用垂直通孔提供电感L，在同一层贴片上使用细微带线将它们连接在一起。因此，这种结构被命名为“单面”EBG。为了增加电感值，需要将微带线插入贴片中。在单面EBG表面的情况下，它没有垂直通孔，这使得制造更容易。此外，它对入射角和极化不太敏感。
上述EBG曲面由对称正方形单元组成。因此，正常入射平面波的反射相位与偏振状态无关。它是一个正入射的各向同性结构。选择一种类型的2维EBG取决于物理结构和操作带宽。
间隙宽度g控制着EBG贴片单元之间的耦合(见图1)。因此，间隙宽度的变化也会影响EBG表面的频带。在此研究过程中，片宽、衬底介电常数和衬底厚度保持不变。注意到，间隙宽度的变化与斑块宽度的变化具有相反的影响。当间隙宽度增加时，谐振频率增加。同时，在共振附近，曲线的斜率变平，表明带宽较大。根据集总LC模型，增大间隙宽度会使电容c值减小，从而使谐振频率和带宽都增加。随间隙变化的EBG结构如下图所示。
将间隙从1mm改为2mm;结果不尽相同。

2仿真结果
所设计的阵列被放置在相同的介电常数为4.3的衬底上。1.8GHz阵列的反射系数S11和S22为-22.7dB, 2.4GHz阵列的反射系数为-22.2dB。两个阵列之间的间隙将决定反射。如果间隙减小，反射就会增加。因此会损失更多的信号功率。
1.8GHz和2.4GHz阵列的驻波比分别为1.16和1.23。1.8GHz和2.4GHz阵列的传输系数分别为-61.6dB和-61dB。包括EBG将对这一点产生重大影响，从而对天线增益产生重大影响。

B.间距1mm的EBG天线阵列
辐射模式没有太大变化。但在2毫米的距离内，辐射和天线效率都有所提高。天线增益也有所提高。带宽近似地由观测到的辐射特性计算而来，比没有EBG的阵列得到的带宽要多。增加间隙增加带宽。
可见2mm间隙的透射系数比1mm间隙的透射系数下降。对于单柱叠加的EBG，波束宽度随着间距的增大而减小。随着列数的增加，带宽增加，但天线增益减小。
表1提供了EBG结构堆栈中只有一列的数组参数。它记录了2.4GHz阵列的辐射效率和天线效率的提高，但在1.8GHz时没有变化。这很好地表明，阵列中最低的谐振频率现在没有与其他阵列耦合，从而提高了其性能。它还增加了天线增益。

C.间距为2mm的EBG天线阵列
辐射模式没有太大变化。但在2毫米的距离内，辐射和天线效率都有所提高。天线增益也有所提高。带宽近似地由观测到的辐射特性计算而来，比没有EBG的阵列得到的带宽要多。增加间隙增加带宽。
上面的表2显示了带宽和反射系数的改善。增加间隙可以增加带宽。在工作频率为1.8GHz和2.4GHz的阵列之间插入EBG并没有降低多少反射系数，但可以很好地降低传输系数。在此情况下，在2.4GHz工作时，天线增益提高了0.91dB。方向性进一步提高0.9dBi。EBG的加入降低了辐射效率。光束宽度随着间隙从1mm增加到2mm而减小。

结果
通过将间隔从1mm更改为2mm显示带宽的影响。带宽增加了10MHz，保持天线增益和方向性更高。间距为2mm的EBG天线增益为5.29dBi，而间距为1mm的单柱结构天线增益为4.75dBi。S12在2mm的间隙比1mm的间隙上升了8.5dB。指向性增加0.8dB。波束宽度增加2°。采用双柱结构时，2.4GHz的天线增益增加不大，但在1.8GHz和2.4GHz时，带宽增加约10MHz。优化后的实际谐振频率分别为1.789GHz和2.402GHz，而单个阵列的谐振频率分别为1.8GHz和2.4GHz。当阵列放置在同一衬底上时，可以观察到这种位移。使用单面EBG时，这种变化不会受到太大影响。 Uniplanar EBGs do not show wide variations in the antenna parameters like reflection coefficient, radiation pattern. In the work done here it shows better transmission coefficients along with rise in antenna gain.

IV.CONCLUSION
对EBG结构进行了最低截止频率的设计。在本例中，要抑制耦合的频率为1.8GHz。所使用的排列方式为放置天线阵列的内联排列方式。干扰信号为1.8GHz阵列，影响2.4GHz阵列的性能。
2.4 GHz阵列在间隔1mm时增益提高15.3%，在间隔2mm时带宽提高14.3%，但以增益下降为代价。但增益仍然提高了1%。与复杂的多层或不同衬底设计相比，单面设计可以看到这些结果。

表格一览
表的图标 表的图标
表1 表2

数字一览
数字 数字 数字 数字
图1一个 图1 b 图2 图3
数字 数字 数字
图4 图4一 图5

参考文献





全球科技峰会