双端口馈电天线
天线馈电技术简述
天线馈电技术简述
天线馈电技术是指将发射机产生的电磁波能量传输给天线,或者将接收机接收到的天线感应的电磁波能量传输给接收机的技术。
以下是几种常见的天线馈电技术:
探针馈电(同轴线馈电):这是最常用的天线馈电技术之一。
同轴电缆由一根内导体与同轴外导体组成,源电压分别接在内导体与外导体上。
同轴电缆的外导体连接到接地层,中心导体延伸到微带天线。
1/4阻抗变换段:微带天线也可以通过使用特征阻抗为Z1的四分之一波长传输线与特征阻抗为Z0的传输线匹配,以调整输入阻抗。
倒装焊:这是一种通过直接在基板材料上焊接无引脚的微型元器件而组装电路板的一种方法,无需用连接器或其他封装载体,成本更低、生产效率更高。
缝隙耦合馈电:在微带天线设计中,缝隙耦合馈电是一种常见的馈电方式。
它通过在接地板上开缝,将能量耦合到天线辐射贴片上。
缝隙的大小和形状可以影响天线的性能。
耦合线馈电:耦合线馈电是指利用耦合线的电磁耦合效应,将主传输线上的信号耦合到另一条线上,实现信号的传输或测量。
镜像馈电:镜像馈电是指利用镜像原理,将一个天线的辐射场镜像到另一个天线上,实现两个天线间的能量转移。
这种馈电方式常用于双频天线或多频天线的设计中。
在实际应用中,需要根据不同的需求和场景选择适合的天线馈电技术。
低功率密度下具有通信功能的整流天线
Rectenna with Communication Function in Low Power Density Jiang Chao,Yang Xue-xia,Gong Bo,Wang Ye-qing
(School of Communications and Information Engineering,Shanghai University,Shanghai 200072) Abstract:A rectenna with communication function in low power density is presented in this paper. A dualpolarized microstrip antenna is fed by two ports , including communication port and rectifying port whose operating frequencies are 6.1GHz with horizontal polarization and 5.8GHz with vertical polarization,respectively. After equivalent circuit analysis and software simulation,the rectifying circuit obtains 65% RF-DC efficiency under 10mW input power. The measurement result of rectenna shows that 62.5% conversion efficiency is realized under 2mW/cm2 power density. This rectenna can be applied in low power electronic appliances to meet communication demand. Keywords:rectenna; low power density; dual polarization
一种双端口天线馈电的腔体设计
-微波能4用•一种双端口天线馈电的腔体设计熊贵超,朱锌丞,黄卡玛(四川大学电子信息学院教育部无线能量传输重点实验室,四川成都610065#摘要:微波作为一种新型的清洁能源广泛地应用于食品、化工、冶金和污水处理等众多领域。
微波加热与传统加热相比 具有选择性加热、体加热和清洁加热等优势*然而在微波加热过程中存在加热不均匀的弊端,双频加热是实现微波均匀加热强有力手段,但是双频之间的相互耦合削弱了微波加热的效率*本文基于有限元算法的COMSOL Multiphysiss 仿真软件建 立了一个双端口天线馈电的加热模型,通过双频加热提高了微波加热的均匀性,通过两个窄带单频天线的设计减小了端口之 间的相互耦合,在提高均匀性的同时保证了加热效率*关键词:微波加热;双频;低互耦,加热均匀性中图分类号:TN823 文献标识码:A 文章编号:1002-8935(2020)03-0072-05doi :10. 16540/j. cnki. cn11-2485/tn. 2020. 03. 14Design of a Cavity Fed by Two-Port AntennasXIONG Gui-chao ( ZHU Hua-cheng , HUANG Ka-ma(Key Labrratrry of the Wireless Poxver Transfer , Ministry of Education College of Electronic andInformation Engineering , Sichuan University , Chengdu 610065, China#Abstract :As a new type of clean energy , microwave is widely used in many fields , such as food pro- cessing (meta l urgyandsewagetreatmentPComparedwithtraditionalheating (microwaveheatinghastheadvantagesoOselectiveheating (bulkheatingandcleanheatingPHowever (microwaveheatinghasthein-herent shortcoming oOuneven heatingPDualOrequency heating is a powerOul method to achieve uni orm heating (butthecouplingbetweenthetwoOrequenciesweakensthee iciencyoOmicrowaveheatingPInthis research (aheating modelwithtwo-portantennaOeedingisestablishedbyusing COMSOL MultiphysicssimulationsoOtwarebasedon initeelementmethodPInthismodel (theuniormityoOmicrowaveheatingis improvedbydualOrequencyheating (andthecouplingbetweenportsisreducedbythedesignoOtwonar-rowbandsingleOrequencyantennas (whichimprovestheuniOormityandensurestheheatinge iciencyPKeywords :Microwaveheating (DualOrequency (Low mutualcoupling (HeatinguniOormity微波作为一种新型的清洁能源广泛地应用于食 品、化工、冶金和污水处理等领域,1—3-。
双端口共面波导馈电宽轴比带宽圆极化天线[实用新型专利]
专利名称:双端口共面波导馈电宽轴比带宽圆极化天线专利类型:实用新型专利
发明人:赖泽恒,杨晓杰,陈侃,郑佳敏
申请号:CN201820085955.5
申请日:20180118
公开号:CN207781888U
公开日:
20180828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型提出双端口共面波导馈电宽轴比带宽圆极化天线,天线的共面波导接地面呈一带缺口的矩形环状,矩形环的第一侧边设有第一馈线端口;第一馈线端口内穿有CPW第一馈线;矩形环的下边设有第二馈线端口;第二馈线端口内穿有CPW第二馈线;第一馈线端口、第二馈线端口之间的矩形角部内侧处设有第一L形微带线微扰枝节;与第一L形微带线微扰枝节相对的矩形角部内侧处设有第二L形微带线微扰枝节;第二L形微带线微扰枝节的两条边的外侧分别与第一、二螺旋线微扰枝节相邻;CPW第一、二馈线和各个微扰枝节以及共面波导接地面均设于同一平面内;本产品具有宽阻抗带宽、优良圆极化的性能优势,其结构简单、尺寸小巧、易于制作,适用于无线通信系统。
申请人:福建福大北斗通信科技有限公司
地址:350002 福建省福州市鼓楼区工业路523号福州大学物理楼1-406室
国籍:CN
代理机构:福州元创专利商标代理有限公司
代理人:蔡学俊
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一种双频双圆极化共面波导馈电缝隙天线
一种双频双圆极化共面波导馈电缝隙天线赵文奇;韦高【摘要】A novel dual-frequency coplanar waveguide (CPW)-fed slot antenna with two opening annular grounded strips is proposed for dual-sense circularly polarized radiation. A rectangular tuning stub protruded into the slot from the signal strip of the antenna is used to obtain good impedance matching and axial-ratio over the whole frequency band. The antenna has been investigated numerically and experimentally. Experimental results show that the measured 10-dB return loss impedance bandwidth of the antenna are, respectively, at 1.55 GHz frequencies of 27.69% (1.4-1.85 GHz) and at 2.55 GHz frequencies of 26.17% (2.075-2.7 GHz). The measured 3-dB AR bandwidth for the 1.55 GHz band and 2.55 GHz band can be up to 20.51% (1.4-1.72 GHz) and 13.44% (2.36-2.7 GHz), respectively. The polarization direction of the radiation is RHCP at lower band and LHCP at higher band, the peak gain of the antenna in two frequency bands are 3.69 dB and 3.81dB, respectively. The measured results are consistent with the simulated results.%一种新型加载两个开口环形接地导带的双频共面波导(CPW)馈电缝隙天线,被提出来实现双旋向圆极化辐射。
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双端口馈电天线具体设计过程以及最终结果
1.首先利用ADS计算10mm×10mm贴片天线的谐振频率(6.45GHz左右),以及为实现阻抗匹配,作为传输线的微带线的长度与宽度,其具体步骤如下在ADS的Schematic中点击Generate\Update Layout, 仿真出10mm×10mm贴片天线在给定PCB的谐振频率以及输入阻抗,为了使天线的辐射阻抗能与同轴馈电端口的特性阻抗相
匹配(由公式b、a分别为同轴电缆的外、内diameter,计算结果为
57.81ohm),需要设计一系列微带传输线。
利用ADS中的Smith Chart(史密斯圆图)工具计算出所需微带传输线的特征阻抗以及电长度(波矢与传输线的乘积),根据微带线的特征阻抗以及电长度,利用ADS计算传输线的工具LineCalc来设计传输线宽度和长度,然后在Schematic画出该天线的电路图(输出天线的S参数的sip文件,在Schematic中导入),扫频后发现匹配良好(S(1,1)<-15dB),开始在HFSS中进行仿真。
2.HFSS的仿真
设计好的模型如图一所示;这里的馈电端口采用的是双端口馈电,并有90[deg]的相位差以实现天线辐射的圆极化。
通过参数扫描以及最优化处理,最终获得的参数为:贴片宽度为9.85mm,轴比带宽为16%(AR≤1),6.45GHz时右旋增益曲线与总增益曲线吻合地十分良好(如图二所示,以仰角theta为横坐标,方位角phi选取为0[deg]),最大增益7.05dB, 阻抗带宽(S(1,1) ≤-10dB)2.5%,最后两点是有待改善的地方。
注:这个仿真我是昨天才刚刚完成的,仿真过程中我学了实现圆极化的原理,贴片天线辐射的原理以及ADS中smith chart和Linecalc工具的使用;在我使用HFSS以及ADS的过程中,我意识到只有熟悉基本理论之后才能迅速建模,发现建模过程中出现的问题,找出解决方法,同时也感觉到软件之间应该都是相通的(比如在ADS设计的微带线长度宽度直接拿到HFSS中建模仍然可以得到十分好的S(1,1)曲线)。
胡老师你给我的3篇文章我会在这个周末之前把综述交给你。
图一:天线模型
图二:右旋增益曲线和总增益曲线。