《基于共面波导的平面天线研究》
文献综述
- 前言
近年来ensp;，由于微带线结构在天线中的应用日趋完善，人们把更多的注意力转移到共面波导结构，以寻求天线的新发展，其中关于共面波导（CPW）馈电超宽带天线的研究成为当代当前学术界的一个热点课题，相关文献也层出不穷。共面波导作为一种平面传输线结构，不仅仅具有微带线结构的低剖面、低成本和易共性等优点，还具有自身低色散性、易集成和低的传输损耗等优势。共面波导（CPW）具体有一下优点：1.CPW的地与信号线位于介质板的同一侧，容易与其他微波器件串联或者并联，进而实现小型化和信号完整性；2.寄生参量小，很容易提高集成电路密度；3.色散优于微带线，适于在电路与宽带中应用；4.辐射损耗相对较小，能提高天线的极化纯度和工作效率；5.传输奇模和偶模，增加了天线设计的灵活性。总之，共面波导在天线设计中有着广阔的应用前景。研究共面波导型带宽天线十一个具有工程应用及科研价值的课题。
- 相关文献的研究现状
针对超宽带通信系统，提出一种小型超宽带天线，可以应用于终端设备。天线类型为共面波导馈电的缝隙型，缝隙结构为一矩形与一圆形组合而成，馈电结构与缝隙结构相似。天线面基为22mmtimes;27mm，印刷在厚度为0.5mm的FR4衬底上通过软件仿真分析了天线的工作原理以及尺寸对带宽的影响，仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖 UWB 频段。天线的测试带宽为2．4 GHz ～14．4 GHz，在超宽带的工作频段内测试效率超过76!，测试增益大于2．1 dBi。
本文提出了一种新型 CPW 馈电缝隙型 UWB 天线。天线结构简单、体积小，可应用在 UWB 终端设备中。由圆形贴片和矩形贴片组成，同时贴片周围使用缝隙结构。通过使用圆形贴片以增宽天线带宽。矩形贴片以及周围缝隙结构使天线结构紧凑，减小天线尺寸。仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖 UWB 频段。测试显示，天线的带宽为2．4 GHz ～14． 4 GHz，在 UWB 频段内测试效率超过 76!，测试增益大于 2． 1 dBi。
RFID 系统在当今社会应用广泛，天线在 RFID 系统中的作用尤其重要，圆极化天线的设计大大提高了系统的灵活性和可靠性。给出了一款通用频带的特高频 RFID 阅读器天线。该线通过共面波导馈电，在介质层顶部的接地平面刻蚀方形槽，为了增加天线阻抗带宽，将共面波导馈线弯折设计; 为了提升天线的圆极化性能，在槽内适当添加 L 型连接线。该天线实现了410 MHz 的阻抗带宽和488 MHz 的轴比带宽，天线尺寸为115 mmtimes;115 mmtimes;0．3 mm。
- 结论
许媛的《共面波导馈电的超宽天线研究》中以往所采用的天线频带相对较窄，而且体积较大，而共面波导技术则可以有效地解决上述弊端。而且，采用一定仿真技术，对所设计的天线进行性能的进一步完善与优化，可以使超宽天线的工作频带增加至2.2～8GHz之间，此种超宽天线具备相对简洁的构造，具有较强的增益性能，可以达到现阶段超宽通讯的要求，具备技术可行性。刘一麟和黄卡玛的《共面波导馈电的新型圆极化天线阵列》本文设计完成了一个工作在５．８ＧＨｚ的１times;２阵列天线以及一个拥有更高增益的２times;２阵列天线．两款阵列天线均采用共面波导 － 槽线网络在背部耦合馈电，在保证足够增益的同时拥有充足的轴比带宽 ． 利用 ＨＦＳＳ 对天线进行了建模及仿真，并对优化后的天线进行了加工测试，测试结果验证了该设计的可靠性 ． 这种阵列天线结构简单，成本低，易于加工，且可以扩展为拥有更高增益的二维阵列天线。
- 参考文献
- 丁宇星,李洪飞,宗卫华,李山东，一种共面波导馈电的缝隙型超宽带天线[J]，现代雷达，2019
- 王丽黎,雷兰,杨海龙,陈丹，一种共面波导馈电的圆极化天线的设计[J]，微波学报，2018
- 宋元俊,杨俊杰,杜成珠，一种新型共面波导馈电宽带圆极化天线[J],仪表技术，2018
- 邹彬,王伟,赵泽西,华伟，一款共面波导馈电单极子天线的设计[J],电子科技，2018
- 李振亚,竺小松,张建华，一种共面波导馈电的双陷波渐变槽天线[J],电子与信息学报，2018
- 刘一麟,黄卡玛.共面波导馈电的新型圆极化天线阵列[J].四川大学学报(自然科学版),2017
- 申利民.共面波导(CPW)改进型倒F双频型天线设计[J].电子技术,2016
- 许媛.共面波导馈电的超宽天线研究[J].科技创新导报,2017
- 王少磊. 共面波导馈线天线的设计及其小型化的研究[D].南京邮电大学,2016
- 汤恒亮. 新型共面波导馈电的超宽带陷波天线的设计[D].五邑大学,2016
- Y. Wu and W. Tu, Compact Penta-band CPW-fed Slot Antenna, 2018 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Busan, Korea (South), 2018, pp. 1-2.
- Z. Wang, Y. Yin, J. Wu and R. Lian, A Miniaturized CPW-Fed Antipodal Vivaldi Antenna With Enhanced Radiation Performance for Wideband Applications, in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 15, pp. 16-19, 2016
资料编号：[248696]
