雷竞技网页版研究和评论——国际期刊雷竞技苹果下载

国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

菜单

ISSN在线(2320 - 9801)打印(2320 - 9798)

所有提交的电磁系统将被重定向到在线手稿提交系统。作者请直接提交文章在线手稿提交系统各自的杂志。

新的平面CPW美联储对超宽频天线的应用程序的性能

Haitham阿尔萨,n . e .伊斯兰教
ECE称,美国密苏里州哥伦比亚密苏里大学哥伦比亚分校
相关文章Pubmed,谷歌学者

访问更多的相关文章国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

国际期刊的创新在计算机和通信工程的研究

文摘

天线的设计分析andfabrication提高增益和操作超出了传统超宽带频率范围。该天线提供了极宽的工作频率带宽,从2.9 GHz直到超过18 GHz,最大增益为6.8 db,适合超宽带无线应用程序。补丁是印在FR4基板与介电常数ofo€£•r = 4.3和天线设计简单,制造方便。仿真结果和实验测量结果表明,天线增益是优秀的在工作频率。

关键字
超宽带天线;平面贴片天线;紧凑的;群时延

介绍
近年来,一个巨大的无线通信由于需要伟大的无线生活方式的好处。由于无线通信服务声称,市场持续大幅增加的无线系统。最新的无线系统正在努力提供广泛的不同的应用程序数据和视频等最大数量的移动用户提供高数据率。不过,这些系统是有限的频谱等由于缺乏资源和权力。因此,新技术能够克服这些限制是需要[1]。
如今,超宽的带宽是一个潜在的技术方法很多无线通信系统。历史的超宽带脉冲无线电的概念是建立在因为非常高的数据率传输使用能源而不是一个窄带脉冲频率载波[2]。大部分在这个领域最新的研究重点是优化天线的性能,同时保持了结构尺寸尽可能小。然而,一些设计特点等增益和宽工作频率degradeddue减少身体大小。因此,它是一个具有挑战性的问题和激励researchersto保留尺寸和性能的超宽频天线(3 - 6)。
基于规则的联邦通信委员会(FCC),超宽带是任何系统的带宽500 MHZ以上或一个系统部分带宽大于或等于0.2 [7,8]。下面的公式定义了部分带宽:
部分BW (f = 2 xh- fl)/ (fh+ fl)
地点:跳频和fL上限和下限频率操作的吗
还在2002年,联邦通信委员会(FCC)声明一个新的监管技术的超宽带(UWB)通过释放一个无照宽的频带。从3.1 GHz 10.6 GHz,这是7.5 GHz的带宽(9、10)。
超宽带天线有几大优势,使他们有吸引力和有趣的技术在最近几年。他们提供了极高的数据传输速率和容量与低功耗[8]。此外,他们操作在一个宽的频谱,这让它们用于许多应用程序[11]。的最大数据速率限制或理想的容量是由两个主要控制因素。这些影响是通道带宽和信号噪声比。基于香农公式,通过最大化信道带宽(B),系统数据速率(R或C)增加[12]。从这个关键原则超宽带(UWB)系统支持非常高的数据率。
C = B log2 (l + S / N)
地点:
C:最大的系统容量以位/秒
B:赫兹的信道带宽
S / N:信号噪声比,它是没有单位的瓦特/瓦特

结构设计
设计天线的配置如图1所示,标签的参数。使用喂养技术是共面波导(CPW)如下图所示50欧姆阻抗特征。一般来说,CPW喂食方法比其他更有利的技术,如探针或微带线[13]。它使天线更适合大多数小型无线设备由于制造简单,和一个平面结构[14]。美联储天线使用数据提供了相邻结构之间的相互耦合线(15、16)。
设计传播喂线是8毫米长,1毫米宽。印刷贴片天线在超宽带超宽频系统非常有吸引力的优秀美德轻,成本低,容易在制造[17]。因此,提出了天线,这是铜做的材料,是印在一个FR4基板材料介电常数εr= 4.3,切为0.025。衬底的厚度为2.4毫米,长度24毫米,和23毫米宽。CPW是喂养辐射部分,主要由一个八角形的元素部分包含三个小八角形的元素。4毫米的主要元素有一个半径和其他小八角形的部分哈萨半径为2毫米。不同的设计视图中演示了超宽带(UWB)天线下面的数据。不同的迭代结构的宽度和高度研究了优化性能。结果,优化后结构设计参数如表1所示。模拟结果和实验测量结果显示,在下一节中讨论。

仿真结果和分析
由于微带天线通常只有一个谐振频率,其带宽通常不是一个宽带。因此,拥有多个重叠的共振频率通常会导致一个超宽带(UWB)。大部分的超宽带antennasare基于这个原则[6]。
结构设计是模拟使用仿真软件CST微波工作室。天线性能表明,它有极宽的频带(从2.9到超过18 GHZ),这使得设计适当的尤其是对超宽带应用。因此,天线设计结果显示良好的阻抗匹配对其宽的带宽。优秀的阻抗匹配转化为天线效率高和权力转移[18]。图4显示了回波损耗(S11)情节在dB不同喂养线宽(wf)值的最优值出现在wf = 1毫米。已经注意到,随着进料宽度的增加减少阻抗匹配和权力交接降级。因此,S11不足值将降低超宽的带宽基于-10 dB标准,显示了输出功率天线。同时,为优化目的,设计模拟了不同半径的主要八角形的辐射单元。这些半径是3.5毫米,4毫米,4.5毫米和5毫米和dB情节的模拟回波损耗如图5所示。图表显示四个之间相似情况下的共振频率。 However, the plot of r=4 mm has the best return loss values (S11) over the widespread bandwidth. Moreover, it has been found that best substrate material for this design that provides the prime simulation results is FR4 material with��r=4.3. The FR4 substrate makes the operating frequency wider and maximizes the impedance matching, and the gain values in this design. Also, FR4 dielectric material is easily found and low cost in manufacturing companies. Different substrate materials such as Duroid RT 5880, and Duroid RT 6006 have been tested as illustrated in figure 6. In terms of the voltage standing wave ratio, the plot of VSWR with respect to frequency is shown in figure 8 and the bandwidth is the frequency range over which VSWR<2.
权力的最大限制排放超宽频通讯系统设备由FCC -41.3 dBm /兆赫和限制将非常低为了防止超宽频应用引入干扰其他无线应用程序[7]。这个设计,具有良好的增益值,可以到达附近值输入功率较低。有效各向同性辐射功率(附近)表示如下:
附近= PTXGTX
地点:PTX是传输功率和GTX公司是最大增益值[18]
因此,根据前面的方程,提出了超宽频天线,它具有良好的增益值,使电池寿命更长,为无线通信设备是一个重要的改进。规范化设计天线的辐射方向图E和H飞机操作的不同频率宽的带宽(3.48 GHz, 4 GHz,和6.64 GHz)如图9所示的仿真和制造测量。E平面有一个优秀的辐射的甜甜圈形状threeresonant频率。对于H面,辐射模式显然是全方位的在整个带宽如下图。因此,提出了超宽带系统的补丁是合适的。模拟和测量在超宽频天线增益是绘制在图10中,它显示了卓越的价值平均超过5分贝。这两个结果,仿真和实验测量,显示很好的协议有一些小差异由于制造公差和SMA连接器焊接。
一定要确认没有发生畸变信号同时传输超宽频天线在宽的带宽。群延迟是非常有用的参数可以计算以说明没有发生变形。它可以计算S21阶段的两个相同的天线放置面对面,侧脸,一边到另一边在消声室[19]。
方程
线性相位是翻译一个恒定的群延迟而阶段的偏差代表群延迟时间的变化。平均运输时间通过两根天线或港口系统的特点是平均群时延[20]。因此,一个优秀的超宽频天线应该通过工作频率稳定的群延迟。快速变化或的群延迟峰值信号可能会引起传输信号的失真会导致传输干扰(ISI)。通常,群延迟几纳秒或更少和小范围的变化是非常正常的和可接受的。
这个设计天线的群延迟已经计算前一阶段的S21方程。对于所有这三个情况,面对面,左右,face-to-side。提出了超宽带天线显示几乎稳定的延迟时间小于1纳秒在超宽频带小的变化。下面的数据(11、12和13)证明了群时延和频率。最后,不同频率的主要结果总结在表2。

结论和未来的工作
在本文中,一个新的超宽带(UWB)天线设计,模拟和捏造。设计的结构简单,制造容易,成本低。仿真的结果和制造性能优良的天线零件之间的匹配和喂养。此外,天线设计有极宽的带宽,使它适合超宽频无线通讯应用程序。此外,提出了天线的仿真结果有良好的增益值的宽工作频率会有积极的结果在无线系统的电池寿命。

表乍一看
表的图标 表的图标
表1 表2

数据乍一看
图1 图2 图3 图4 图5
图1 图2 图3 图4 图5
图1 图2 图3 图4
图6 图7 图8 图9
图1 图2 图3 图4
图10 图11 图12 图13

引用




















全球技术峰会