寬帶寄生單極天線設(shè)計

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1、第18卷,第3期中國傳媒大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版Vol.18,No.3



2011年9月JOURNALOFCOMMUNICATIONUNIVERSITYOFCHINA(SCIENCEANDTECHNOLOGY)Sept,2011寬帶寄生單極天線設(shè)計周彬,逯貴禎,胡宇鳴(中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院,北京100024)摘要:針對無線通信系統(tǒng)對天線寬帶化、小型化的要求,本文提出的新型寬帶小型天線,是一種通過對天線加載寄生單元,然后對振子排列組合而產(chǎn)生寬帶頻段的單極天線。該天線具有較寬的阻抗帶寬和水平全向的方向圖,實測小于-10dB的頻率范圍為60MHz
210MHz,

2、與仿真結(jié)果基本吻合。這種天線形式結(jié)構(gòu)簡單,易于加工,利于在車載電臺、移動通信終端推廣使用。關(guān)鍵詞:寬帶;寄生單元;單極子+中圖分類號:TN822.8
文獻標識碼:A

文章編號:1673-4793(2011)03-0030-05AWidebandMonopolewithParasiticElementsDesignZHOUBin,LUGui
zhen,HUYu
ming(InformationEngineeringSchool,CommunicationUniversityofChina,Beijing100024)Abstract:Thenovelwide

3、bandantennapresentedinthispaperisthemonopolewithparasiticelementstoachievethewidebandfrequenciesbyarrangingtheelementsofstrategy.Therearewiderbandwidthrangebetween60MHzand210MHzfortheimpedancebelow-10dBforthetestandhorizontallydirectionofthiskindofantenna,whichagreeswiththesimulati

4、onresults.Theantennastructureissimpleandeasytogetthewiderapplicationinthemobileandradiointhevehicles.Keywords:wideband;parasiticelements;monopole全向輻射等特點,但是高度有限的無加載單極天線[5-8]1
引言的帶寬相對較窄。本文所研究的新型加載寬帶線天線是一種通過對天線加載寄生單元,然后對振通信技術(shù)的發(fā)展對現(xiàn)代通信系統(tǒng)提出了更高的子排列組合而產(chǎn)生寬帶頻段的單極天線。借助An
要求,不僅要求高質(zhì)量地傳輸語言、文字、圖像

5、、數(shù)據(jù)softHFSS電磁仿真軟件,通過對影響天線性能的主等信息,而且要求設(shè)備寬帶化、小型化、通用化。因要因素進行理論分析、優(yōu)化仿真后得到適于加工的為無線通信系統(tǒng)信道容量不斷擴充、傳輸速率不斷天線模型。仿真及實驗研究表明:該天線系統(tǒng)在保提高的需求要求通信設(shè)備的寬帶化,同時系統(tǒng)集成持單極子天線優(yōu)良特性的同時,工作頻段在60M-化和設(shè)備便攜性的需求要求通信設(shè)備的小型化,寬210MHz,實現(xiàn)了寬帶特性。帶小型天線應(yīng)運而生。傳統(tǒng)的超寬帶天線,如對數(shù)周期天線、阿基米德2
理論分析螺旋天線、等角螺旋天線以及它們的變形等,不是天[1-4]線結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜就是饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計復(fù)雜

6、。單極文獻[1]給出了設(shè)計經(jīng)驗:子天線具有結(jié)構(gòu)簡單,體積小,易于加工、安裝以及(1)簡單的振子組合也可以有寬帶效果,不同的收稿日期:2010-07-28作者簡介:周彬(1977-),女(漢族),湖北武漢人,中國傳媒大學(xué)在讀博士生.E
mail:zb200169@gmail.com.第3期周彬等:寬帶寄生單極天線設(shè)計31振子可以在不同的頻率發(fā)生諧振,如果振子的諧振(5)長短振子間距對天線性能的影響。點比較近,則可以實現(xiàn)寬帶效果;由于本文所討論的天線是由三個單極子組成的,(2)對稱的天線結(jié)構(gòu)可能具有水平全向的輻射所以單極子之間的耦合必然是影響天線的一個重要特性;

7、因素。當(dāng)天線之間的耦合合適時,天線在較寬的頻帶(3)對天線進行加載可以使天線在有限的尺寸范圍內(nèi)都能有較好的阻抗特性,可以實現(xiàn)寬帶化。內(nèi)實現(xiàn)寬帶化;這里設(shè)計的天線采用50
的同軸線進行饋電,(4)對于振子天線來說,振子的直徑、長度等是要求天線在頻帶(fL,fH)上的反射損耗能夠小于-影響其諧振點的主要因素。10dB,那么天線的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)也隨之確定。假設(shè)長振子長度為L。,短振子長度為L,根據(jù)文獻[1]給出反射損耗S11小于-10dB時天線單極子天線的基本理論,它們所對應(yīng)的頻帶范圍大參數(shù)設(shè)計的理論公式:約為:地板半徑r:4c/L1

8、2c2c0.1

r
0.15
(2-1)fL+fH