International Journal of Antenner og formering.

Effektfaktor 1,164.

Visninger 1.099 Sitater 1 ePub 17 PDF 592.

Kompakt multibandsporantennen for WLAN / WiMAX-operasjoner.

Vitenskap og teknologi pa antenne og mikrobolgeovn laboratorium, Xidian University, Xi en 710071, Kina.

Mottatt 29. desember 2013; Godtatt 29. mars 2014; Publisert 15. april 2014.

Akademisk redaktor: Z. N. Chen.

Opphavsrett & # xa9; 2014 Jianhui Bao et al. Dette er en apen tilgangsartikel som er distribuert under Creative Commons Attribution-lisensen, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt at det opprinnelige arbeidet er riktig sitert.

En ny kompakt triple-bandspor antenne er foreslatt for WLAN / WiMAX applikasjoner. Ved bruk av tre L-formede spalter og en apen spalte pa bakkeplanet, er tre resonansmodi sentrert pa 2,4 / 3,5 / 5,8 & # x2009; GHz begeistret. Disse modusene dekker standardene for 3,5 GHz WiMAX og 2,4 / 5,8 GHz WLAN, tre nyttige frekvensband for nav rende tradlose kommunikasjonssystemer. Den foreslatte antennen matet av L-formet mikrostriplinje har en liten total dimensjon av.

& # x2009; mm 2. De numeriske og eksperimentelle resultatene viser at akseptabel stralingskarakteristikk er oppnadd over operasjonsbandene.

1. Introduksjon.

Med den raske utviklingen av den moderne tradlose kommunikasjonsteknologien, opererer tradlost lokalnettverk (WLAN) som opererer i frekvensbandet pa 2,4 GHz / 5,155,355 GHz / 5,725 «5,825» GHz og verdensomspennende interoperabilitet for mikrobolge-tilgang (WiMAX) -system som dekker 3,69 GHz har blitt mye brukt i mobile enheter. I mellomtiden forer sma kommunikasjonsterminaler til en stor ettersporsel i a integrere ulike tjenester for a samarbeide med hverandre. Folgelig har antennedesignet vendt seg mot fokus pa multiband og sma enkle strukturer. Noen monopole antenner for multiband applikasjoner, for eksempel dual U-form [1], T-formet [2], dobbelt-T-form [3], gaffelformet [4, 5], tridentformet [6] og meandering microstrip line-loaded [7] applikasjoner, har blitt rapportert. Slotantenner er et annet popul rt design for multiband-applikasjoner. Imidlertid er den trykte sporantennen som brukes i multibandoperasjonsdesign, relativt mindre i den apne litteraturen. I [8 & # x2013; 10] gir bue-slits-slot, T-slot og ring-slot-antenner dobbel eller tredobbelt resonansmodus for forskjellige tradlose kommunikasjonssystemer. Selv om disse antennedesignene nevnt ovenfor kan oppna dobbelt- eller flerbandsegenskaper, er de noe store i storrelse, noe som ikke er helt praktisk for sma kommunikasjonsterminaler.

I dette papiret er det foreslatt en ny kompakt microstrip-matet spalt antenne utformet med trippel-bandoperasjoner for WLAN og WiMAX-applikasjoner. I den foreslatte utformingen bestar antennestrukturen av to L-formede spalter og et apent spor pa bakken som er opphisset av en L-formet mikrostrip-matelinje. I mellomtiden gir et annet etsende lite L-formet koblingsspor en positiv effekt for a oke bandbredden pa 3,5 GHz og forbedre impedansens samsvarstilstand pa 5,8 GHz. Disse designferdighetene er introdusert for a n rme seg eksitasjon av trippelresonansmodi, ledsaget av god impedansbandbredder ved 2,4 / 3,5 / 5,8 & GHz. Videre kan akseptable stralingsegenskaper oppnas over operasjonsbandene.

2. Antenne Design.

Figur 1 viser konfigurasjonen av den foreslatte triple-band-slotantenne. Antennen er produsert pa et tynt FR4-substrat med tykkelse 1,0 mm, med relativ dielektrisk konstant pa 4,4.

I antennedesignet, den midterste L-formede sporet (kalt Slot1) med horisontal del.

og den vertikale delen.

styr resonansmodusen pa 2,4 GHz, hvor hakket brukes til a forbedre impedansmatchen til den foreslatte antennen. Den L-formede sporet har mindre dimensjon i forhold til det felles apne sporet for samme resonansfrekvens, noe som bidrar til miniatyrisering av antennedesign. Resonansfrekvensen.

kan omtrentlig tiln rmet av.

For a v re kompakt i storrelse som operativ, er en apen spalte innebygd n r Slot1 for a ha en minimum antenndimensjon for kompakt drift. Den apne slotten (kalt Slot2) okkuperer.

Fungerer som excitering av den andre resonansmodusen sentrert ved 3,5 GHz. Resonansfrekvensen kan omtrentlig tiln rmet av.

For a introdusere den ovre resonansmodusen pa 5.8 & # x2009; GHz-WLAN, bestar en annen L-formet spalte (kalt Slot3), bestaende av den horisontale armen.

og den vertikale armen er etset pa hoyre side av bakken, som ogsa har god effekt pa 3,5 GHz-modus bandbreddeforbedring. Resonansfrekvensen har det samme spennende prinsippet som resonansfrekvensen; det er,

Til slutt blir eierskap til en annen liten kobling L-formet spalte (kalt Slot4) introdusert med sikte pa a forbedre impedansekampen for resonansmodus sentrert pa 5,8 & GHz, og ytterligere utvide bandbredden pa 3,5 GHz. Pa den annen side blir sporene elektromagnetisk matet med en 50 »

L-formet microstrip feed linje pa den andre siden av brettet.

En elektromagnetisk programvarepakke, Ansoft HFSS basert pa den endelige elementmetoden, brukes til nodvendig numerisk analyse for a undersoke ytelsen til den foreslatte antennedesignen. Ved iterative forsok oppnas de endelige optimale dimensjonsverdiene og er oppfort i tabell 1.

3. Resultater og diskusjoner.

En prototype av den foreslatte antennen ble eksperimentelt produsert og malt for a understotte EM-simuleringen. Figur 2 viser fotografiet av den fabrikkede antennen, og en 50 & # x2009; -SMA-kontakten brukes til a mate antennen.

De simulerte og malte refleksjonskoeffisientene (

) av den foreslatte triband-slotantenne er illustrert i figur 3. Rimelige avtaler mellom simulerings- og maleresultatene oppnas. Noen sma uoverensstemmelser mellom dem kan skyldes malefeil, unoyaktigheter i fabrikasjonsprosessen og effekten av SMA-kontakten. Som observert og malt oppnar den foreslatte antennen tre resonansmodi over frekvensomradet 2,35 2,55 GHz, 3,28 og 5,5 6,1 og # x2009; GHz for.

«DB», som samtidig dekker 2,4 / 5.8 & # x2009; GHz-WLAN og 3,5 GHz-WiMAX-operasjonsband.

For a undersoke effekten av hvert spor pa de foreslatte antennens trippelresonanssituasjoner, vil frekvensresponsen til.

for foreslatte antenner med forskjellig slots embedment analyseres og presenteres i figur 4. For antennens kun med Slot1 (Case1), er den grunnleggende modusen rundt 2,5 GHz opphisset. Nar det gjelder antennen med Slot1 og Slot2 i Case2, blir resonansfrekvensen rundt 2,5 GHz i Case1 flyttet til lavere band sentrert ved 2,4 GHz, og den andre resonanssituasjonen rundt 3,5 GHz dukket opp , mens bandbredden ikke kan dekke bandbredden til WiMAX-systemet. Nar Slot3 er satt inn i antennen til Case2, blir bandene pa 3,5 GHz utvidet for a tilfredsstille bandbreddekravene til WiMAX-systemet og den ovre resonansmodusen pa 5.8 «GHz-WLAN» er opphisset, selv om matchende tilstanden er verre enn situasjonen for den foreslatte antennen. Slot3 er ikke bare som spennende av resonansmodusen ved 5,8, men ogsa som et koblingsspor som tilsvarer a gi ekstra koblingsstrombane for a utvide impedansbandbredden pa 3,5 GHz. Nar det gjelder antennen i Case4, er et interessant fenomen som impedansbandbredden til resonansmodus sentrert ved 3,5 GHz utvidet til 3,2 GHz 4,28 GHz, noe som viser at Slot4 har samme effekt som Slot3 pa a utvide bandbredden til resonansfrekvensen 3,5 GHz. I det foreslatte antennehuset oppnas tredobbelte resonansfrekvenser; Imidlertid oppnas bedre impedansmatchesituasjon ved 3,5 GHz-WiMAX- og 5,8-GHz-WLAN-operasjonsband som antennen i Case3.

For bedre a forsta eksitasjonsadferansen til den foreslatte antennen, blir overfladestromfordelingen pa 2,44 GHz, 3,5 GHz og 5,8 GHz, hentet fra HFSS-simuleringen, studert og vist i figur 5. For det nedre bandet pa 2,44 GHz, kunne den store overfladestromsdensiteten bli observert langs Slot1. Figur 5 (b) viser den simulerte gjeldende fordeling av Slot2 ved driftsfrekvensen pa 3,5 & # x2009; GHz. Det er observert at den nav rende fordeling er hovedsakelig langs siden av spor 2, maksimalt en kommer frem ved punkt A og den minste ett ved punkt B. For hoyere band ved 5,8 & # x2009; GHz, er overfladestromfordelingen i figur 5 (c) ligner pa Slot1 ved 2,44 & GHz-bandet. Saledes, bade fra responsene og overfladestromfordelingen, er funksjonen til den relaterte geometriske mekanismen pa impedans-samsvarende tilstanden for de tre resonansmodi tydelig presentert.

I folge de observerte fenomenene i gjeldende fordeling og frekvensrespons i forskjellige tilfeller analyseres noen viktige parametere pa resonansfrekvensband. Figur 6 viser tuning effekten av lengden pa kurver av resonansmodusen ved 2,44 GHz. Etter hvert som lengden okes, blir senterresonansfrekvensen pa 2,44 GHz-bandet skiftet mot lavere frekvens, og ettersom lengden er redusert, blir senterresonansfrekvensen pa 2,44 GHz-bandet skiftet mot hoyere frekvens. Arsaken til dette er at jo lengre er, jo lengre bolgelengde ved relevant resonansfrekvens er, og omvendt, som overholder teoretisk formel (1). Tilsvarende, endringen av og har samme innvirkning pa resonanspunktet for henholdsvis 3,5 GHz-band og 5,8 GHz-band, som vist i figurene 7 og 8.

De malte og simulerte stralingsmonstrene i hovedkutteplanene ved 2,44 GHz, 3,5 GHz og 5,8 GHz er vist i figur 9. Fra en helhetlig oppforsel opptrer antennen i nesten omnidireksjonell ytelse pa.

-planet. Rimelige avtaler mellom simulering og maling resultater for.

er oppnadd. Den malte toppokningen for den foreslatte antennen er avbildet i figur 10. Som observert oppnas akseptabel stralingsytelse ved trippeloperasjonsband.

4. Konklusjon.

En ny kompakt microstrip-matet sporantenn med trippelbandsoperasjon presenteres og undersokes. Med evnen til a etsere tre L-formede spor og et apent spor, viser den foreslatte sporantennen kompaktheten i storrelsen pa 16 & # xd7; 30 & # x2009; mm 2 og utviser triple-frekvens resonans ytelse pa 2,4 / 3,5 / 5,8 & # x2009; GHz. Videre oppnas akseptable stralingsegenskaper over operasjonsbandene. Folgelig kan den foreslatte sporantennesignen v re lovende og egnet for 3,5 GHz WiMAX og 2,4 / 5,8 & # x2009; GHz WLAN-applikasjoner.

Interessekonflikt.

Forfatterne erkl rer at det ikke er noen interessekonflikt angaende offentliggjoring av dette papiret.


Hello! Do you want to play in the most honest casino? We gathered it for you. Push here now!