一种陷波可重构的超宽带天线设计与研究

发布时间：2022-02-09 13:28

　　该文设计了一种具有四陷波及可重构特性的超宽带天线。通过在天线辐射贴片、微带馈线上刻蚀U形槽,以及在改进型地板上添加环形开口寄生单元来实现天线四陷波特性。采用在陷波结构中加入PIN二极管开关的方法实现陷波可重构特性,通过开关的断开与闭合,分别实现三陷波和四陷波特性,从而进一步提高了超宽带频段的利用率。分析了天线陷波产生的原理,研究了天线部分尺寸参数对陷波的影响。通过仿真和实物测量结果对比表明,该天线在3～11.74 GHz频段内可有效抑制窄带系统的干扰。天线尺寸为24 mm×16 mm×0.8 mm,结构较紧凑,可广泛用于各种超宽带通信系统。 

【文章来源】：压电与声光. 2020,42(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

天线结构示意图

为了更深刻了解刻蚀缝隙和寄生单元尺寸对天线陷波频率的影响,选取部分尺寸进行仿真分析。由于4.5～5.7 GHz和6.75～7.6 GHz频段处的陷波是分别由添加寄生单元和刻蚀缝隙产生的,因此,对n1和L4进行仿真分析,结果如图2、3所示。图3 L4对陷波频率的影响

图2 n1不同长度对陷波频率的影响由图2可见,寄生单元使天线在4.5～5.7 GHz波段产生陷波,且陷波中心频率随着n1的增大而降低。当n1=11.8 mm时,陷波中心频率在5.6 GHz左右;当n1增大到12.2 mm时,陷波中心频率降低到5.4 GHz左右。由图3可见,刻蚀的U形缝隙使天线在6.75～7.6 GHz波段产生陷波,且陷波中心频率随着L4的增大而降低。当L4=5.7 mm时,陷波中心频率在7.5 GHz左右;当L4增大到6.1 mm时,陷波中心频率降低到7.1 GHz左右。由此可见,陷波中心频率随着缝隙和谐振枝节的尺寸变化而变化。当尺寸增大时,陷波中心频率降低;当尺寸减小时,陷波中心频率升高。陷波中心频率与缝隙和谐振枝节尺寸成反比关系,满足式(1)的物理关系。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]一种新型超宽带陷波天线的设计[J]. 郁剑,张丹萍,白拴明,谈荣.  压电与声光. 2017(02)
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本文编号：3617092