对宽带微带贴片天线的技术

Mitesh Purohit¹,Shailesh Khant²

PG学生(信号处理和通信)、ECE称,公元帕特尔理工学院、新教授纳加尔,印度古吉拉特邦
助理教授,ECE称,公元帕特尔理工学院、新教授纳加尔,印度古吉拉特邦

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文摘

微带贴片天线一般用于现代通信设备。过去数年的研究表明,大多数工作MPA是专注于设计紧凑的大小的微带天线。根据微带贴片天线提供低调,低成本和低体积。但是固有的MPA有窄带宽来提高带宽各种技术订婚了。综述论文展示了一些常见的技术来制造MPA。

关键字

多层、多谐振器修改形状

介绍

微带天线在其最简单的形式包括辐射贴片的一侧介质衬底和地面飞机在另一边。微带贴片天线是受欢迎的著名的有吸引力的功能,比如低调,重量轻,与单片微波集成电路和兼容性。现代通信系统,比如卫星连接(GPS、车载等),以及新兴应用,如无线本地网络(WLAN),提供需要天线紧凑和低成本,因此呈现平面技术有用,有时不可避免的。传统微带贴片天线有一些缺陷的低效率、窄带宽(3 - 6)%[1,2]中央的频率,它的带宽是有限的几个百分比是不够的无线通信系统[3]。有几个设计进行了调查和报道减少天线的大小[4],提高天线的带宽(5、6)。

微带贴片天线的实际带宽是狭窄的,但今天无线通信系统需要更高的操作带宽。如约7.6%的全球移动通信系统(GSM; 890 - 960 MHz), 9.5%为数字通信系统(DCS; 1710 - 1880 MHz), 5%的个人通信系统(电脑;1850 - 1990 MHz)和12.2%的通用移动通信系统(UMTS; 1920 - 2170 MHz) [7]。

带宽的定义

BW可以定义的电压驻波比和输入阻抗与频率变化或辐射的参数。圆极化天线,BW定义轴向比率[3]。

电压驻波比、阻抗BW MSA的定义是它的频率范围匹配与给水管路在指定范围之内。MSA是成反比的BW其品质因数Q,是由

带宽增强技术

主要有四个技术增强给定微带贴片天线的带宽。下面,

1。多层宽带MPA的配置。

2。堆叠Multiresonator MPA。

3所示。修改形状补丁宽带MPA。

4所示。平面Multiresonator配置宽带MPA。

1。多层宽带MPA的配置。

在多层配置补丁放在不同的介质基板和它们相互堆叠。基于耦合机制,这些配置有两种类型electromagneticallycoupled或aperture-coupled [9]。主要有两种方法的耦合多层天线,

1。Electromagnetically-coupled技术。

2。Aperture-coupled技术。

基于耦合技术机密。

在Electromagnetically-coupled技术,如果两层配置宽带微带贴片天线进行了分析然后任何其中一个可能是美联储和其他电磁耦合。补丁维度和衬底介电常数可能不同,共振频率接近彼此获得广泛的带宽[11]。

这种技术的优点是基体的介电常数用于微带给水管路是高瘦,这样辐射给水管路应该最小化,而基质用于散热片的介电常数较低,这是厚,提高了天线的带宽[12]。

缝隙耦合微带贴片天线,如图(2)也是一种间接的技术令人兴奋的补丁。在这个配置中给水管路是降低地面的飞机上有一个孔/槽,由基质和高介电常数降低辐射损失。而厚的前片是由介电常数较低的基质。

非常高的带宽可以用多层配置生成。附近的约70%的带宽可以使用多层配置生成。微带换行电磁耦合微带天线[12]是一个激动人心的补丁的方法。这种多层微带配置的主要缺点是其增加身高不理想的小型设备和孔径耦合向后辐射是主要问题[11]。

2。堆叠Multiresonator MPA。

在这个配置multiresonator和堆叠配置相结合提供宽带微带贴片天线。这个天线适用于诸如WLAN无线通信。提出了一种新小说堆满了圆形贴片阻抗带宽的19.14%相比与传统的圆形贴片天线。天线结构设计和模拟。模拟结果对回波损耗、阻抗带宽和表面电流分布进行了讨论。由于微带贴片天线的堆栈配置它给更多的阻抗和宽度和大小是通过减少叛逃地面结构(DGS)。

该天线结构简单与邻近耦合喂养可以脚WLAN应用[14]。

模拟的天线设计进行计算机模拟技术(CST)观察提出了天线的性能。图4显示的图像模拟返回损失。没有DGS的堆栈配置,它有双重带中心频率为5.5 GHz和6.5 GHz阻抗带宽分别为9.8%和2%,比传统的圆形贴片天线带宽的3 - 4%。对于DGS的堆栈配置,它涵盖了整个频率范围从5.3 GHz 6.35 GHz乐队拥有18%或1.05 GHz的阻抗带宽。

3所示。修改形状补丁宽带微带贴片天线

在这种技术的带宽增强是通过改变/修改辐射贴片的形状。发现一些补丁的形状较低品质因数比其他因此有高带宽[7]。这些斑块形状包括环孔、矩形/平方环,卖空补丁和其他几何图形。有几种宽带微带贴片天线的设计与修改补丁。宽带圆贴片微带天线的设计与菱形槽是由Garima, et al . [8]。摘要一个圆形贴片微带天线有同心钻石形槽。其配置如图(4)所示。

这适用于c波段天线。基质中使用这种天线FR-4并产生13.58%的带宽相比与传统的圆形贴片

4所示。平面Multiresonator配置宽带MPA。

在这种配置的微带天线放在多个谐振器,只有一个是美联储和其他寄生的耦合,它也被称为耦合的差距。用于饲料multiresonator配置另一种方式是通过微带线直接连接补丁。在某些情况下也使用混合动力耦合包括差距,直接耦合[12]。微带天线带宽增强设计使用了寄生的耦合平面Multiresonators是由k将et al。[10]。提出设计如图(3)所示。在这篇文章中,一个宽带平面多谐振腔天线与寄生耦合。结果表明逐步改善阻抗带宽从65兆赫到251兆赫(约4倍)的共振频率很小变化为参考补丁3.023 GHz 2.989 GHz逆时针方向转移寄生的耦合元素。g·伊森,b .高贵和i . n .却把“在某些积分Lipschitz-Hankel类型涉及到贝塞尔函数的产品,”菲尔

结论

本文展示了各种带宽增强技术的审查和调查的微带贴片天线。通过使用任何上述提及的技术之一微带贴片天线的带宽可以明显改善将克服微带贴片天线的限制如窄带宽。所有提到的技术的多层技术产量最大带宽。

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