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研究文章|开放获取
马赫m . Abd Elrazzak m . f . Alsharekh, ”一个紧凑的频段下的宽带多层天线GPS应用程序”,主动和被动电子元件, 卷。2008年, 文章的ID693263年, 4 页面, 2008年。 https://doi.org/10.1155/2008/693263
一个紧凑的频段下的宽带多层天线GPS应用程序
文摘
一个紧凑的宽带多层贴片天线提出了GPS系统的应用。这个天线覆盖了L1、L2和L5 GPS的操作频率1.575,1.227,和1.176 GHz。高介电常数介电材料用于减小天线的尺寸。获得天线的尺寸毫米。验证设计、时间依赖性场分布、散射参数,和辐射模式。散射参数表明,天线在GPS频率低于运营dB。时域有限差分(FDTM)与完美匹配层(PML)在目前的分析。
1。介绍
在过去的几年里,微带天线是最快速发展的天线。这些天线在移动通信领域的广泛应用,集成系统、卫星等等。微带天线相比有很多优势与传统微波天线重量轻,体积小,成本低,易于安装。微带天线的一个最重要的缺点是他们有限的带宽,特别是覆盖某一群特定的应用程序。目前的工作重点是设计的宽带微带天线GPS应用程序(1- - - - - -4]。GPS系统有三个带,即L1 (1.575 GHz), L2 (1.227 GHz),和L5 (1.176 GHz) [2]。最近,几个低调的天线已经出版覆盖最后一个乐队。在[1天线,提出了一种双波段L1和L2而在2,3),三个波段的天线设计L1, L2和L3。在[3),一种可调技术适应天线用于操作所需的乐队在[4),修改后的f形天线使用高介电常数。
在目前的工作,一个紧凑的堆叠贴片天线获得覆盖三个GPS乐队没有任何调优技术。天线是微带馈线美联储的适合与平面集成电路。高介电常数介电材料用于减小天线的尺寸。两种不同介质基板的22和25介电常数。时域有限差分(5,6)和完美匹配层(PML) [7)用于目前的分析。
2。天线结构
提出了多层天线如图1。矩形贴片天线的长度等于毫米,宽度等于毫米。较低的底物的高度等于0.794毫米。较低的补丁是美联储的微带线宽度2.490毫米。上层块大小相同的低,并分配上。
3所示。天线设计
为了减少天线的大小,高介电常数材料是作为介质基板。两种不同的情况下被认为是。
案例1。两个基板的陶瓷介电材料的相对介电常数等于22,和上层基板有一个高度等于1.820毫米。
例2。两个基板的介电材料的相对介电常数等于25,和上层基板有一个高度等于1.323毫米。这种结构比第一个更紧实。
4所示。仿真和讨论
提出了多层天线设计通过使用时域有限差分(FDTD) (5,6]。完美匹配层(PML)应用于终止计算域(7]。
天线的情况1,场分布不同时间步长下补丁在平面的图2。然而,图3显示了相同的时间步长分布的平面上的补丁。从数据2(d)和3(d),我们可以观察到的领域转移到上面的补丁。
(一)
(b)
(c)
(d)
(一)
(b)
(c)
(d)
散射参数的情况1天线在图4。这个数字表明,提出的天线的回波损耗小于10 dB 1.15 GHz 1.75 GHz。这个范围覆盖频段下的GPS应用程序。
图5显示了输入阻抗的情况1提出了结构。阻抗的实部几乎等于50而其对应的虚部几乎为零的GPS乐队。
图6显示第二个天线的散射的维度2。的回波损耗图表明GPS频带覆盖不到10 dB 1.05 GHz 1.65 GHz。
输入阻抗的第二结构如图7。在第一个结构的情况下,它的实部阻抗几乎等于50当虚部趋近于零。
图8显示了辐射模式的案例1多层天线GPS乐队几乎不变。此外,图表明,广泛的模式覆盖达到适合便携式GPS应用程序。
5。结论
给出了一个紧凑的宽带多层天线覆盖频段下的GPS。高介电常数介电材料用于最小化的天线尺寸毫米。散射参数表明,天线在GPS频率低于−10 dB。天线结构紧凑和其广阔的模式覆盖使这个天线适合用于便携式GPS应用程序。时域有限差分(FDTM)与完美匹配层(PML)在目前的分析。
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