主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
平衡微带线馈电的高增益平面TEM喇叭天线
小类:
信息技术
简介:
为了减小TEM喇叭天线的尺寸,将其进行平面化设计,采用印刷电路技术实现。取传统TEM喇叭E面的剖面,在此基础上进行平面印刷型TEM喇叭天线的设计,天线参数的获取通过CST软件仿真而实现,天线的辐射机理通过仿真所获得的表面电流的结果进行解释。
详细介绍:
提出了一种平衡微带线馈电的具有较高增益的平面印刷型TEM喇叭天线。天线的辐射部分由两个对称的三角形金属薄片分支组成,印刷在FR-4型介质基板上,使用平衡微带线给这两个分支馈电。应用CST Microwave Studio®软件对天线进行了仿真研究,提出了可以描述天线辐射特性的等效对称振子阵列模型。仿真结果表明该天线在1.64GHz-5GHz频率范围内反射系数低于-6dB,工作频带内的增益典型值为8dB,通过适当延长主辐射方向的介质板长度,可以显著提高增益并且不影响天线的带宽。制作了天线样机并进行了实验测试,与仿真结果具有良好的一致性。该天线可以广泛应用于超宽带通信领域。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

为了减小TEM喇叭天线的尺寸,将其进行平面化设计,采用印刷电路技术实现。取传统TEM喇叭E面的剖面,在此基础上进行平面印刷型TEM喇叭天线的设计,天线参数的获取通过CST软件仿真而实现,天线的辐射机理通过仿真所获得的表面电流的结果进行解释。

科学性、先进性及独特之处

设计了一种可工作于1.64-5GHz的平面TEM喇叭天线,对其平衡馈电的结构进行了设计,该结构具有超宽带平衡馈电的特性。并且提出了该天线的等效对称振子阵列辐射模型,很好地解释了天线的定向辐射特性。

应用价值和现实意义

该作品将天线的现代计算机仿真技术与传统的解析法分析相结合,提出了一种超宽带的平衡馈电结构和天线辐射的等效模型,可应用于超宽带领域,在理论与实践上均获得了较大的创新。

学术论文摘要

摘要:提出了一种平衡微带线馈电的具有较高增益的平面印刷型TEM喇叭天线。天线的辐射部分由两个对称的三角形金属薄片分支组成,印刷在FR-4型介质基板上,使用平衡微带线给这两个分支馈电。应用CST Microwave Studio®软件对天线进行了仿真研究,提出了可以描述天线辐射特性的等效对称振子阵列模型。仿真结果表明该天线在1.64GHz-5GHz频率范围内反射系数低于-6dB,工作频带内的增益典型值为8dB,通过适当延长主辐射方向的介质板长度,可以显著提高增益并且不影响天线的带宽。制作了天线样机并进行了实验测试,与仿真结果具有良好的一致性。该天线可以广泛应用于超宽带通信领域。

获奖情况

该作品于已投第六届中国通信与网络国际会议(CHINACOM 2011)

鉴定结果

参考文献

[1] Tajdini, Mohammad M. and Shahabadi, ” Mahmoud Wideband planar log-periodic antenna,” Conference Proceedings - 2007 IEEE International Workshop on Antenna Technology: Small and Smart Antennas Metamaterials and Applications, Pages 331-334, 2007, [2] Wang, Baixiao and Chen, Aixin “Design of an Archimedean spiral antenna,” The 8th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory Proceedings Pages 348-351, 2008 [3] McFadden, M. and Scott, W.R.; “Analysis of the Equiangular Spiral Antenna on a Dielectric Substrate,”Antennas and Propagation, IEEE Transactions on,Vol55 , Pages: 3163 - 3171, 2007 [4] Tao, Yonghui Kan, Shaohua and Wang, Gang “Ultra-wideband bow-tie antenna design,” 2010 IEEE International Conference on Ultra-Wideband, Vol1, Pages 315-317, 2010

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