国际电气、电子和仪器工程高级研究杂志
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Sk.Riyaz侯赛因1，苏雷什·卡里迪2
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| 有关文章载于Pubmed，谷歌学者 |
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本文介绍了微带贴片的设计与分析。该天线结构简单，u型槽工作，适用于业余无线电[4]。天线的整体尺寸约为16.22mm×20.62mm×2.15mm。利用基于商用电磁求解器IE3D的矩量法研究了所设计结构的阻抗匹配和辐射特性。仿真结果表明，该天线在5.65 ~ 5.85 GHz的业余无线电应用中具有优异的性能，回波损耗在-10 dB以下。该天线在频率范围内具有E面方向图和H面全向辐射图，且相对稳定。
关键字 |
| 微带，业余无线电 |
介绍 |
| 最近，设计尺寸紧凑的天线的需求非常大。无线应用迫切需要专用天线，其中包括业余无线电。在危机和自然灾害时期，当电线、手机和其他常规通信手段出现故障时，业余无线电经常被用作紧急通信手段。它使用指定的无线电频谱用于私人娱乐、非商业信息交换、无线实验、自我训练和紧急通信。业余无线电工作频段为5.650GHz至5.670GHz[6]上行，5.830GHz至5.850GHz下行。 |
| 虽然许多计算机辅助设计(CAD)系统被开发用于设计天线，但我们很少看到设计[1]，[4]的数学解释。很少有基本公式可以计算微带天线的外部尺寸，我们也没有任何线索可以找到内部贴片的尺寸。在本文中，我们在微带贴片中使用了u型槽，其尺寸是通过数学方法计算的，后面的章节将对此进行解释 |
2天线设计 |
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| 图1所示为所设计的u型槽矩形微带天线的结构和结构，天线覆盖5.65 - 5.85 GHz频段。 |
3天线设计的数学分析 |
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| 通过数学分析，我们得到了在5.650 - 5.850 GHz有效工作的天线的规格，取介电常数εr = 2.2，这些尺寸列在下表1中。对于该天线，u槽[9]位于天线的中心，如图1所示。u型槽安装在距离下边缘H = 5mm的高度。探针向下馈送到u型槽以获得最佳结果。 |
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| 用于业余无线电应用的微带天线的尺寸要求频段为5.650 - 5.850 GHz(上行链路为5.650 - 5.670 GHz，下行链路为5.830 - 5.850 GHz)，带宽约为3.47%，宽X长为20.62 X 16.22 mm。业余无线电天线的尺寸非常紧凑。 |
四、结果 |
| 图2显示了所建议的业余无线电天线的回波损耗曲线。从回波损耗曲线可以看出，该天线在5.56 - 5.90 GHz频段有效工作，带宽百分比为5.9%。业余无线电应用所要求的带宽为3.47%，因此我们得到了超过所要求的带宽。从下图2中可以看出，在5.75 GHz附近的回波损耗约为19db，因此我们可以说它可以在谐振频率下更有效地工作。 |
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| 图3显示了拟议的业余无线电天线的驻波比曲线。从5.54 GHz到5.91 GHz，谐振频率附近的驻波比小于2，驻波比为1.24 |
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| 图4显示了业余无线电天线的增益与频率曲线。它在谐振频率下的增益约为6.57dB。 |
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| 图5显示了业余无线电天线的方向性与频率曲线。在谐振频率下，它的指向性约为8dB。 |
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| 图6显示了业余无线电天线的天线效率与频率曲线。它在谐振频率下的效率约为75%。 |
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| 从以上所有曲线我们可以说，业余无线电天线可以更有效地工作，超过所需的带宽，1.24 VSWR, 6.7dBi增益，8dB方向性和75%的天线效率。 |
结论 |
| 通过数学分析，设计了U-Slot微带天线，上行工作频段为5.650GHz ~ 5.670GHz，下行工作频段为5.830GHz ~ 5.850GHz，结构紧凑，效率约75%，增益6.7 db，带宽百分比5.9%，业余无线电所需带宽为3.47%，达到了业余无线电所需带宽的要求。 |
鸣谢 |
| 作者要感谢r.v.教授。感谢RGUKT副校长Rajkumar和RGUKT主任Ibrahim Khan教授对这项工作的不断支持和鼓励 |
参考文献 |
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