研究目的
设计并展示一种用于无线应用的新型频率可重构耦合微带贴片天线,利用PIN二极管实现电子频率调节,并获得宽调谐范围。
研究成果
所提出的频率可重构微带贴片天线通过PIN二极管控制成功实现了电子频率调节,其谐振频率分别为5.75、5.84和6.06 GHz。由于采用共面波导馈电,该天线具有紧凑的体积和对称的辐射方向图,适用于无线应用。未来的工作可能包括实验验证和扩展到其他频段。
研究不足
该研究基于仿真结果,未经实验验证,可能未考虑实际环境中的不完美因素。天线的性能仅限于指定频率范围,在更广泛的应用或环境因素下可能存在限制。
1:实验设计与方法选择:
该天线设计采用共面波导(CPW)馈线集成于接地板以激励TM21模式,使用四个PIN二极管实现频率可重构。通过ANSYS HFSS全波仿真器优化参数并分析性能。
2:样本选择与数据来源:
天线印制在具有特定介电特性的TLF-35A基板上,未使用外部数据集,研究依赖仿真数据。
3:实验设备与材料清单:
基板(TLF-35A)、PIN二极管(BAR50-02V)、SMA馈电连接器。材料包括相对介电常数3.5、损耗角正切0.0022、厚度1.0 mm的基板。
4:损耗角正切厚度0 mm的基板。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:设计并仿真天线几何结构。PIN二极管建模为导通状态电阻3 Ω、关断状态电容0.15 pF及电阻5 kΩ。通过电子控制二极管状态切换不同配置(状态1:全关;状态2:D1和D4导通;状态3:全导通),实现5.75 GHz、5.84 GHz和6.06 GHz的频率可重构。
5:15 pF及电阻5 kΩ。通过电子控制二极管状态切换不同配置(状态
5. 数据分析方法:分析仿真反射系数与辐射方向图以评估天线性能,包括回波损耗与增益特性。
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获取完整内容-
PIN diode
BAR50-02V
Used as switching elements for frequency reconfiguration in the antenna, controlled electronically to change states and adjust resonant frequencies.
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SMA connector
Used to feed the ground plane of the antenna for signal input.
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Substrate
TLF-35A
Printed material for the antenna structure, providing the base with specific dielectric properties.
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Simulation software
ANSYS HFSS
ANSYS
Used for full-wave simulation of the antenna design to optimize parameters and analyze performance.
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