通信專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯--新的雙頻雙極化開槽微帶天線的設(shè)計(jì)方法-資料下載頁
2025-05-11 15:30本頁面
【導(dǎo)讀】CLCnumber：Documentcode：A
【正文】 ?? （ 1） 并且低頻取決于 39。2 ( ) ( / , )L rrcf W W W L t??? ? ? ? ? （ 2） 其中 c 為自由空間的光速， r? 為 有效的介電常數(shù)，通常 121 1 1 0( , ) 122r yyxy x? ??? ??? ? ????? （ 3） 39。 1 .5 0 .4wlWW WL??? ? ????? （ 4） , rLW g tt ????? ???? （ 5） 這里 ? ? ? ?1 0 . 3 3 6 1, 0 . 2 8 0 . 2 7 4 l n ( 2 . 5 1 8 )0 . 5 5 6xyg x y x? ????? ? ? ? ???? ?? （ 6） 高頻取決于 2 ( 2 ) ( / , )H rrcf L l d w t??? ?? （ 7） 上述表達(dá)式中，參數(shù) W， L， t， w， d， l 參閱圖 2， r? 是基底的介電常數(shù)。然而，在 本文研究中，為 在低頻 端 獲得一個(gè)圓極化，貼片輪廓的縱橫比將會改變 ，因此，上述公式將不 會完全得到滿足。 圖 2 雙頻天線的結(jié)構(gòu) 我們提出了一種雙頻 開 槽雙極化天線的設(shè)計(jì)方法 ， 如下 所述 ： 第一步 用傳統(tǒng) 方 法設(shè)計(jì)符合要求的低頻的 方形貼片天線。 第二步 應(yīng)用方程（ 7），刻蝕兩個(gè)與輻射邊緣很近 的平行 槽來 實(shí)現(xiàn)雙頻工作 。然而，由于兩槽改變了 TM10 的電流分布，較低的諧振頻率 f10 將會改變。 第三步 校正天線單元的大小來獲得所想要的低頻。 第四步 校正兩槽的長寬來獲得較高的諧振頻率 f30。 第五步 設(shè)置天線的攝動單元和饋點(diǎn)來獲得在低諧振頻率下的圓極化。 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 我們 用實(shí)驗(yàn)的方法 設(shè)計(jì)了一個(gè) 雙頻雙極化 貼片天線。圖 2 展示了天線的結(jié)構(gòu)， 天線的詳細(xì)說明如表 1 所示。在這個(gè)天線結(jié)構(gòu)中，我們 延長 貼片天線的 L邊來 來調(diào)節(jié)攝動元素，而 將饋點(diǎn)設(shè)置在對角線上 以便 獲得圓極化 特性 。 表 1 具有雙極化的雙皮貼片天線的詳細(xì)說明 GPS VICS Frequency/GHz Polarization Circular Linear Return loss 15 15 Gain 3dB 5dB 圖 3 顯示了 測量到 的 所設(shè)計(jì)雙頻天線的反射損失 ，天線是由 50? 同軸 電纜反饋的。 由 這幅圖 可見 ， 兩個(gè)諧振頻率均 在所需 的 和 兩個(gè)頻點(diǎn)附近 ，這兩個(gè)頻率將被應(yīng)用于 GPS 和 VICS，并 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較好的阻抗匹配：在 附近的反射損失值為 17dB，在 附近的反射損失值為 27dB。 圖 3 反射損失的頻率特征 圖 4顯示了這個(gè)天線的軸比隨頻率 變化 而變化的 關(guān)系。可以看出在 時(shí)的最佳軸比為 1dB。 圖 4 軸比的頻率特性 與圖 3 相比， 圖 5 顯示了測量到的天線阻抗特性。這說明在低頻 出 為 實(shí)現(xiàn)圓極化而留有攝動余量 。 圖 5 輸入阻抗的頻率特性 圖 6 顯示了在較低 諧振頻率 上 設(shè)計(jì) 的圓極化天線的輻射圖。圖中，我們 使用單位 dBic 來表示增益大小， dBic 可以通過下式計(jì)算得到：m a x / 2 011[ ] [ ] 2 0 l o g [ ( 1 ) ]102 ARG d B ic G d B i? ? ?，其中 Gmax[dBi]表示所測量的最大增益是 ,AR 是測量的軸比。 圓極化貼片天線的增益可以達(dá)到 [dBi]。 圖 6 圓極化的輻射圖 最后， 高端頻率 附近 線極化的輻射 模式 圖如圖 7 所示。這 屬于攝動的 TM30 模式，然而，由于貼片上存在兩個(gè)槽， 攝動 TM30 模式的形狀變得和TM10 模式很相似。在 附 近 線極化 貼片 天線 的 增益可以達(dá)到 5[dBi]。 圖 7 線極化的輻射圖 4 結(jié)束語 本文中，我們 提出 了一種 設(shè)計(jì) 同時(shí)擁有圓極化和線極化 特性 的雙頻貼片天線的方法。通過在靠近方形微帶天線兩個(gè)輻射邊處各開一個(gè)平行的窄 槽得到兩個(gè)諧振頻率， 在較低的諧振頻率處圓極化 特性 可以通過在天線輻射 單元 上適當(dāng)設(shè)置攝動元素，并將饋電點(diǎn)移到輻射單元的對角線上。 采用上述方法設(shè)計(jì)了一個(gè) 雙頻 雙極化 天線，這種天線將被應(yīng)用于 GPS 和 VICS 中。測量 結(jié)果表明，天線有兩個(gè)諧振頻率，在低頻端 時(shí)，圓極化的軸比可以達(dá)到 1[dB]，增益可以達(dá)到 [dBic]；在高頻 端 時(shí)，線極化增益可以達(dá)到 5[dBi]。 參考文獻(xiàn)： [1] Long S A , Walton M D. A dualfrequency stacked circulardisc antenna [J]. IEEE Trans Antennas Propagat, 1979, A P 27: 270 273. [2] Dahele J S, L ee K F, Wong D P. Dual frequency tacked annularring microstrip antenna [J] . IEEE Trans, 1987, A P 35 (11) : 1281 1285 . [3] Wang J , Fralich R, W u C, et al . Multifunctional aperture coupled stack antenna [J ] . Electron L et t,1990, 26 (25) : 2067 2068 . [4] M irschekarsyankalD, Hassani H R. Characteristics of stacked rectangular and triangular patch antennas for dual band application [A] . IEE 8th ICA P [C] .1993 . Edinburgh. [5] Maci S, Bffi Gentili G, Avitabile G. Single2layer dual2f requency patch antenna [J] . Electronics L etters, 1993, 29 (16) : 1441 1443 . [6] Maci S, Biffi Gentili G, Piazzesi P, et al . Dualband Slotloaded patch antenna [J]. IEEE Proceedings H,1995, 142 (3) : 225 232 . [7] Maci S, Bffi Gentili G. Dualfrequency patch antennas[J ] . IEEE Antennas and Propagation Magazine,1997, 39 (6) : 13 20
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