六角型槽加载单极微带天线虚拟规模减少

m . Veereshappa¹博士和年代。N Mulgi²

大学电子系,L.V.D. Raichur: 584 101年,卡纳塔克邦,印度
PG研究和研究应用电子、大学的古巴,古巴585 106,卡纳塔克邦,印度

文摘

一种新型单极矩形微带天线的设计和开发提出了虚拟破碎和penta-band操作。五角大楼组成的天线结构形状的槽和双圆寄生带散热片的蚀刻在中心轴上。天线提供了最大虚拟大小减少62%,五在1到16 GHz的频率范围。该天线结构简单,使用低成本的衬底材料。天线给ominidirectional辐射特性与峰值增益为11.71 dB。该天线可能会发现在微波通信系统中的应用

关键字

微带天线、单极、槽、Ominidirectional寄生地带。

介绍

微带缝隙天线是有用的在一个广泛的应用程序由于他们低调,成本低、重量轻、平面配置和易于制造。这些要求的微带天线是更好的选择。有一个伟大的需要设计紧凑型槽天线的移动通信系统。有几种技术用于减少虚拟天线的大小。这些技术包括使用不同形状的槽,截断,寄生地带等数量的调查已报告在文献中实现虚拟大小减少到大约22%通过嵌入十字槽在散热片[3],截断角落显示,19%虚拟大小减少[4],双C-slot microstip 6.46 dBi天线的增益和虚拟大小减少37%[5],开槽矩形microstip天线实现最大虚拟大小减少约50%[6],多点和多波段操作[7],[8]简单的超宽频单极天线操作等。大部分的天线提出了在文献中是有效的显示最大虚拟大小减少50%与复杂结构或更大的规模。本文已经演示了一个简单的技术来构建虚拟的单极微带天线尺寸减少和penta-band操作。减少天线给最高虚拟大小和高增益通过加载六角槽和两个圆形寄生条辐射贴片上蚀刻沿中心轴。该天线给ominidirectional辐射特征。结果很好与文献值相比。

设计天线的几何

该天线的艺术作品是画用计算机软件实现更好的准确性和cad绘图是捏造的低成本FR4-epoxy基材h = 0.16厘米的厚度和介电常数εr = 4.4。

图1显示了低调六边形的顶视图几何形状的槽、循环加载寄生条单极矩形微带天线(HSCPURMA)。在图1的面积衬底是L¯´W厘米。在衬底表面的地平面高度的长度等于microstripline饲料两端的低频使用microstripline差距为0.1厘米。底物的底部连续地面上的铜层高度低频microstripline下面使用。HSCPURMA是专为3 GHz频率使用方程可用于传统的矩形微带天线的设计在文献[2]。矩形的长和宽分别为Lp和Wp。提要安排由四分之一波长变压器Wt Lt长度和宽度的连接之间的匹配网络的补丁和microstripline提要Wf低频长度和宽度。半miniature-A (SMA)连接器使用的尖端microstripline饲料喂微波功率。在图1加载一个六角槽的中心轴辐射贴片和两个圆形寄生辐射贴片上蚀刻。六边形的顶点位置,内、外半径,和宽度的寄生贴片是X,分别R1, R2和Ws。 The design parameters of the proposed antenna is given in Table 1

实验结果和讨论与

天线带宽对回波损耗小于-10分贝测试实验在矢量网络分析仪(德国罗德与施瓦茨ZVK模型1127.8651)。HSCPUMA的回波损耗和频率的变化,如图2所示。从这张图实验带宽(BW)通过计算方程,

(1)

,f1和f2的上下切割频率分别为乐队当其回波损耗达到- 10 dB和fc操作频带的中心频率。从这个图,这是发现,1到16 GHz之间的天线的运作,给五个谐振模式在f1 f5,即为1.14,4.82,7.29,9.78和14分别GHz。实验-10 dB带宽测量的大小对BW1 BW5利用方程(1)发现230 MHz (18.62%)、100 MHz (2.08%)、380 MHz (5.21%), 1.77 GHz(19.37%)和5.49 GHz (41.41%)。1.14 GHz的谐振模式是由于补丁和其他的基本共振频率模式由于小说HSCPURMA几何。获得的多模式响应是由于不同的表面电流补丁。基本共鸣模式f1从设计3 GHz 1.14 GHz频率的耦合效应microstripline饲料和地平面的HSCPURMA给一个虚拟的大小减少62%相比,设计3 GHz的频率。增益天线测量的绝对增益方法[8]。峰值增益的天线发现11.71 dB在他们的操作。

co-polar和cross-polar HSCPURMA测量在4.78 GHz的辐射模式,如图3所示。获得的模式在本质上是ominidirectional。

结论

从详细的试验研究,得出,HSCPURMA microstripline饲料给五波段操作,给出了虚拟规模最高减少62%。该天线结构简单,使用低成本FR4基板材料。1到16 GHz之间的天线的运作,给ominidirectional辐射特性与峰值增益为11.71 dB。该天线可能会发现在微波通信系统中的应用。

确认

作者要感谢部门的Sc。&技术。(DST),印度的政府。新德里,支持矢量网络分析仪对这个部门的拳头项目。作者也要感谢航空发展的政府机构(正面),DRDO班加罗尔提供他们的实验室设施,使天线在矢量网络分析仪测量。

引用

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