适用于物联网多频段通信的矩形微带天线设计.docx
《适用于物联网多频段通信的矩形微带天线设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《适用于物联网多频段通信的矩形微带天线设计.docx(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 适用于物联网多频段通信的矩形微带天线设计 摘要:在信息技术发展过程中,物联网通信技术成为促进各领域快速发展重要的载体。基于物联网通信技术,设计新型矩形微带单级天线,可以使物联网通信技术由单频状态转变为多频状态,利用多频段通信技术,进而衍生出其它技术,包括射频识别技术、无线局域网技术以及全球定位技术等。在设计多频段通信技术时,使用一个U形槽与两个长方形槽,在地面上发射出不同的品吨,从而性矩形微带频段网络,有效扩大通信范围。关键词:物联网,多频段,通信,矩形,天线设计基金项目:2016年校级重点学科平台项目:移动通信中的小型MIMO天线设计研究(项目编号:2016WXYB005)一、天线设计与结
2、构进行矩形微带天线设计过程中,设计人员应首先考虑矩形微带天线的长度,然后根据实际情况,设计出用于工作的天线长度,以便提高矩形微带天线的应用价值。设计出适用于物联网多频段通信矩形微带天线,将有效长度作为设计的重点,要求设计人员确定馈电带线长度和微带线长度,馈电带线长度和微带线长度为有效长度,在有效长度的基础上,设计人员应计算辐射单元长度,综合有效长度和辐射单元长度,设计人员通过电磁仿真软件,进一步优化和调整有效长度和辐射单元长度。设计人员使用电磁仿真软计算有效长度过程中,在软件内会设有计算公式,计算公式是由两个部分组成,第一个为Leff=c/2freseff,第二个为eff=(1+r)/2+(r
3、-1)/2(1+10h/W)1/2。在上述公式中,天线有效辐射电长度使用Leff表示,单位为毫米;谐振频率使用fres表示,单位为GHz;有效介电常数使用eff表示;真空中的光速使用c表示;介质板厚度使用h表示,超小A型(SMA)接头处微带线的宽度使用W表示,单位为毫米。根据上述公式设计矩形微带天线的结构,矩形微带天线结构是由两个部分组成,一个是矩形微带天线的正面图,另一个是矩形微带天线的背面图。矩形微带天线的正面图和背面图,组成构件包括U形槽和矩形槽,其中U形槽数量为两个,矩形槽是由两个小型矩形槽组成。两个U形槽和两个小型矩形槽连接在地面上,作为固定装置,设计人员按照计算结果,分别在正面和背
4、面进行结构组装。通过计算矩形微带天线正面结构参数如下,Ls为52毫米,Ws为71毫米,LP为32毫米,WP为51毫米,Ux为32毫米,Uy为27毫米,矩形微带天线背面结构参数如下,Ux1为20毫米,Uy1为19.5毫米,L1为15毫米,W1为2.5毫米,Ut为2毫米,C为4.3毫米。上述数据在计算过程中,设定计算参数如下,一是介电常数r为4.4,二是介质耗损常数为0.02、三是FR4介质板厚度为1毫米,四是介质板规格为7152毫米。在U形槽和矩形槽连接过程中,设定在接地部位U形槽的尺寸为7112毫米,在切槽部位的尺寸为152毫米。矩形微带天线的馈入宽度设定为2.5毫米,长度设定为15毫米。矩形
5、微带天线设计过程中,利用电磁仿真软件设定参数,按照参数设计人员在地面上设定矩形槽的连接口,一般设定两个连接口,通过连接口既能增加阻抗,还能减少回波过程中产生的损耗。在设定的两个连接口安装矩形贴片,即可通过安装的矩形微带天线获得四个频段。在天线设计过程中,深入分析对应的回波损耗特性,需要设计人员根据产生的参数,检测不同参数产生的回波损耗特性。设计人员使用矩形贴片镶嵌在两个U形槽内,在对比产生的回波损耗特性时,该中连接方式获得良好的回波损耗特性,并且产生的回波的损耗较低。在使用一个U形槽连接矩形贴片时,在地面开设一个地槽的情况下,回波损耗变化较大。如果未能在地面开设两个地槽,矩形贴片只能产生一个频
6、段,并且产生的回波损耗要大于其它连接方式。在地面开设一个地槽时,可以有效控制矩形微带天线产生的回波损耗,如果在地面增加一个地槽,在原有产生的一个射频段基础上,会增设出至少三个射频段。设计人员将地面开设的两个地槽进行连接,深入分析连接状态下四个射频段产生的回波损耗。在四个射频段产生回波损耗过程中,由于每个射频段会产生抗阻,并且每个抗阻与射频段相互匹配,可以有效控制产生的回波损耗。在分析第一个射频段时,该射频段的频率范围为2毫米,产生的阻抗带宽为25.7%。在分析第二个射频段时,该射频段的频率范围为0.5毫米,产生的阻抗带宽为25.3%。在分析第三个射频段时,该射频段的频率范围为1.0毫米,产生的
7、阻抗带宽为15.7%。在分析第四个射频段时,该射频段的频率范围为1.5毫米,产生的阻抗带宽为1.36%。上述射频段的S11均小于210dB。此外根据回波损耗特性,不同射频段的矩形微带天线的射频范围如下,第一个射频段相应带宽频率在1.09-1.45GHz范围内,谐振频率为1.22GHz;第二个射频段相应带宽频率在2.28-2.89GHz范围内,谐振频率为2.58GHz;第三个射频段相应带宽频率在3.40-3.98GHz范围内,谐振频率为3.62GHz;第四个射频段相应带宽频率在5.21-5.97GHz范围内,谐振频率为5.59GHz。二、仿真与实测结果在设计适用于物联网多频段通信矩形微带天线过程
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 适用于 联网 频段 通信 矩形 微带 天线 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。