模型和分析双极化微带天线
这个例子展示了如何设计和测量一个宽带双极化微带天线,发现其使用蜂窝基站的系统。为了实现宽带的特点,本设计考虑槽耦合贴片天线结构。
建筑孔径耦合天线
定义参数
参数下面定义了上下位置的偏移量和stublengths。
of_1 = 12 e - 3;of_2 = 6 e - 3;LM = 7 e - 3;LM_2 = 7 e - 3;
从参考page.no: 55
定义补丁
在这个天线,辐射元素是patchMicrostrip。上面的补丁,介质衬底EpsilonR为3.38,就像一个雷达天线罩。以下补丁1.025 EpsilonR的泡沫材料。
Lp = 50 e - 3;补丁= antenna.Rectangle (“长度”Lp,“宽度”Lp,“中心”[0 0]);
定义h型的插槽
双槽执行双极化操作。地平面上的每个槽h型的,定位在“T”的形成。这形成在端口1和端口2提供了一个良好的隔离级别。
定义上H-shape槽
Ls1 = 12 e - 3;Ws1 = 0.5 e - 3;Ls2 = 1 e - 3;二硫化钨= 22 e - 3;f1 = antenna.Rectangle (“长度”Ws1,“宽度”Ls1,“中心”[0 of_1]);f2 = antenna.Rectangle (“长度”二硫化钨,“宽度”Ls2,“中心”[0 of_1 + (Ls1/2) + (Ls2/2)]);f3 = antenna.Rectangle (“长度”二硫化钨,“宽度”Ls2,“中心”[0 of_1 - (Ls1/2) (Ls2/2)]);f4 = f1 + f2 + f3;
定义低H-shape槽
Ls1_2 = 17 e - 3;Ls2_2 = 1 e - 3;Ws1_2 = 0.5 e - 3;Ws2_2 = 17 e - 3;f5 = antenna.Rectangle (“长度”Ls1_2,“宽度”Ws1_2,“中心”[0 of_2]);f6 = antenna.Rectangle (“长度”Ls2_2,“宽度”Ws2_2,“中心”,((Ls1_2/2) + (Ls2_2/2) of_2]);f7 = antenna.Rectangle (“长度”Ls2_2,“宽度”Ws2_2,“中心”,(((Ls1_2/2) + (Ls2_2/2)) of_2]);f8 = f5 + f6 + f7;
定义地平面
创建一个地平面天线的形状。地面飞机在这种情况下是一个平方的大小100 mm x 100 mm。
LGp = 100 e - 3;Ground_plane = antenna.Rectangle (“长度”LGp,“宽度”LGp,“中心”[0 0]);
定义有槽地平面
使用矩形原语创建H-slots。使用布尔减法操作飞机地面开槽。
Gp_slot = Ground_plane-f4-f8;图;显示(Gp_slot);
定义提要行
使用一个提要的大小上H-slot 50毫米x 1.181毫米。使用一个给水管路尺寸44毫米x 1.181毫米的H-slot低。连接存根的提要。
L1 = 50 e - 3;W1 = 1.181 e - 3;L1_2 = 44 e - 3;W1_2 = 1.181 e - 3;feed_1 = antenna.Rectangle (“长度”L1,“宽度”W1,“中心”(,)- L1/2 of_1]);feed_2 = antenna.Rectangle (“长度”W1_2,“宽度”L1_2,“中心”[0,- ((L1_2/2)) + (of_2)]);feed_1_2 = feed_1 + feed_2;stub_1 = antenna.Rectangle (“长度”LM,“宽度”W1,“中心”,(LM / 2) of_1);stub_2 = antenna.Rectangle (“长度”W1,“宽度”LM_2,“中心”[0 of_2/2]);存根= stub_1 + stub_2;饲料= feed_1_2 +存根;图;显示(饲料);
定义PCB堆栈
使用pcbStack定义的金属和电介质层和提要孔径耦合贴片天线。层自上而下的定义。在这种情况下,最顶层是一个介电层。第二层是一片广场形状,第三层是另一种介质,紧随其后的是第四层的地平面。第五层是相同的介质是作为第一层。第六层是饲料相关的行。
p = pcbStack;d1 =介质(“EpsilonR”,3.38,“厚度”,0.51 e - 3,“名字”,“RO4003”);d2 =介质(“EpsilonR”,1.025,“厚度”,14 e - 3,“名字”,“泡沫”);p.BoardThickness = d1.Thickness + d2.Thickness + d1.Thickness;p.BoardShape.Length = LGp;p.BoardShape.Width = LGp;p.Layers ={补丁d1, d2, Gp_slot d1,饲料};p。FeedLocations = [l1 of_1 4 6; 0 -L1_2 + of_2 4 6];p.FeedDiameter = feed_1.Width / 3;图;显示(p);
情节辐射模式
情节的辐射模式的天线频率的最佳匹配。用共振频率为1.79 GHz情节的辐射模式。
图;模式(p 1.79 e9);
啮合天线
网状天线最大边缘长度为0.036米。
图;网格(p,“MaxEdgeLength”,0.036);
计算和情节的参数
情节显示回波损耗特性(S11 S22)和端口之间的隔离(S12)。
图;科幻小说= sparameters (p, linspace (1.6 e9 2 e9 20));rfplot (sf);
情节阻抗模式
使用频率范围从1.5 GHz 1.9 GHz的频率20点绘制阻抗模式。
图;阻抗(p, linspace (1.5 e9 1.9 e9 20), 1);
图;阻抗(p, linspace (1.5 e9 1.9 e9 20), 2);
结论
设计和分析的双极化天线孔径耦合天线使用工具箱同意提交结果。
引用
[1]Meltem Yildirim“双极化宽带微带天线的设计”,54 - 70页。
