双频印刷T型天线设计
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科
科 技 论坛 『Ｉ ｉ
双频 印刷 Ｔ型天线设计
王 风
（ 中国电子科技集 团公 司第 ２ 研 究所， ０ 陕西 西安 ７０ ６ ） １０８
摘 要 ： 绍 了一 种 新 型 的 双 频 印 刷 Ｔ 型 天 线 ， 由 两个 倒 Ｌ型 辐射 段 组成 ， 过 阻抗 匹 配段 直接 与 ５ 介 其 通 ０欧 同轴 相 连 ， 化 设 计 倒 Ｌ型 辐 射 段 优 的形状 ， 可以展 宽低频和 高频频段 ， 可构成一 中同时覆盖 ８２～９ ４ ５ ２ＭＨｚ以及 １０ ２ ５ＭＨｚ两个频段的双频天线 ， ８４ ０ ２ 并且在这两个频段 内其全向辐 射 性 能 良好 。 关 键 词 ： 频 ； 刷 天 线 ； 向 双 印 全
１概述 表 １
现代社会无线通信获得 了广泛而快速的发 展， 同时存在多种便利的通信系统 ， 但其所用频率 各 自不同，因此希望得到—个轻便紧凑的多频段 天线满足其通用设备的小型化使用。 近年来， 微带 贴片天线由于具有剖面低 、 体积小、 重量轻 、 成本 低、 并且其馈电网络可与天线结构一起制成 ， 适合 于用印刷电路技术大批量生产等优点 ，在军用及 民用雷达等领域获得了广泛的应用。因此 ， 本文提 出了 一种利用不对称 Ｔ 形结构而获得双频的单极 微带天线 ， 在每个谐振频点都可以获得令人满意 的阻抗带宽 ， 并且获得了良好的全 向辐射特 陛。 它 可以同时满足 Ｃ ＭＡ移动电话 、 Ｓ Ｄ Ｇ Ｎ移动电话 、 ＧＲ Ｐ Ｓ移动 电话、 数字通信 、 个人通信 以及全球移 动电 话等系统对天线的要求。 ２双 频天线 设计 双频 Ｔ 型平面单极天线 由辐射段 、 匹配 阻抗 段以 及地板组成 ，与传统的倒 Ｌ 型天线工作原理 类似，本方案中采用两个不同长度的辐射段来实 现双频工作 ，辐射段和地板采用光刻工艺分别印 刷在介质板两侧。这种小型化的平面天线可以实 现波束近似全向覆盖。 平面天线采用 ２ ｍｍ厚、相对介电常数为 ４ ＿ ３ 环氧介质基板，馈电方式采用 ５ ０欧同轴直接馈 电。 辐射段由两个倒 Ｌ 型平面印刷单极子组成 ， 分 别产生各 自 不同的面电流分布 ， 这样就可以实现 双频谐振模式工作。 当辐射段为普通的长方形时， 类似于两个普通的单极振子， 则其在各 自 谐振的 频率相对阻抗带宽较窄。 为了展宽各自的带宽， 我 们改进了常规的 Ｌ型辐射段形式，分别增加一段 调谐部分 ， 可以展宽各自 频带的阻抗带宽。 双频印 刷 Ｔ型天线的结构形式如图 １ 所示。 我们利用 Ａ ｓ ｔ Ｆ Ｓ ｎｏ Ｓ 软件对该天线 的结 ｆＨ 构参数进行了仿真 ，通过优化得到了满意的驻波 特陛及方向图特性， 部分参数值如表 １ 所示弹 位： ｍｍ。 ） 仿真结果表明单极振子的高度 、 宽度和长度 确定了天线工作的谐振频点以及带宽 ，合理的设 计阻抗变换段可以实现从 ５ Ｏ欧同轴到天线辐射 端的良好阻抗匹配。 ｔ ｌ接地板的尺寸大小尤为 ￣． － Ｐ， 重要， 该参数对方向图的不圆度有较大影响， 利用 仿真软件上述参数进行优化 ，我们得到了最终模 型的结构尺寸参数。 ２ 图 为天线仿真模型 ， ３ 图 为 天线的驻波仿真结果。从仿真结果看 ，在 ８ ２～ ５ ９ ４ Ｈ 以及 １０ ～ ０ ２ Ｈ 这两个工作频段 ２Ｍ ｚ ８４ ２ ５ Ｍ ｚ 驻 波均小 于 １ 。 ． ８ ３实测 结果 分析 根据仿真得到的 结构参数 ， 对双频印刷 Ｔ型 天线进行了加工调试。在实际调试过程中， 由于介 质基板的介电常数 、厚度等物理参数 的误差会对 原设计的天线的工作谐振频率产生微小偏移 ， 为
图 １ 双 频 印刷 Ｔ型天 线 结 构 示 意 图
图 ２ 仿 真 模 型
Ｆｌ 【Ｒ ｌ ｒｑ Ｇ ｚ
重
腰 翌三翌 ］ 噩
图 ３ 仿 真 驻 波
图 ４ 实 测驻 波 曲线
。
（ 转 １ 下 ５页 ）
一
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科ｌ Ｉ ｌ 技 论 坛
科 黑江 技信息 —龙— — —
土 壤样 品中铜 锌 的测 定
刘 浩 张 芬
（ 齐齐哈 尔市矿产勘 查开发 总院测试 中心， 黑龙江 齐齐哈 尔 １ １０ ） ６ ０ ０
摘 要： 结合 实 际 ， 谈 土壤 样 品 中铜 锌 的 测 定 。 谈 关键词 ： 土壤 ； 铜锌 ； 定 测
土壤样 品中铜 、锌 具有很多 的相 同特性 ， 易受 到污染的元 素 ， 医用胶 布 、 橡皮 塞 、 印报 酸， 铅 氢氟 酸能够 彻底破 坏土壤 中的矿物 晶格 ， 使 因此 其 测 定 常 常 放 在 一 起 讨 论 。它 们 的样 品 分 纸 、 皮烘箱 、 浴锅等都是 常见 的污染源 ， 铁 水 因 样 品中的待测 元素全部进 入消解 液中。在溶解 解方法大体可分为两类 ， 一类是碱熔法 ， 碱熔法 分解样 品完全 ， 因添加 了大量 的可溶性盐 ， 在原 子吸收分光光度计的燃烧器上有时会有盐结 晶 生成及火焰的分子吸收 ， 致使结果偏高 ， 可能 引 起污染的危险 『也较大。 生 另一类 为酸溶法 ， 有较 多 的实验表 明：用含有氢氟酸的酸溶法分解样 品， 测定结果与碱熔法相近 ， 但分解液 中残 留的 氢氟酸可能会腐蚀 Ａ Ｓ Ｉ Ｐ Ａ 或 Ｃ 光谱仪 。 实验 本 室采用酸溶法 。 溶液 中铜 、 的定 量分析用原 子吸收分光 锌 光度法和 ＩＰ Ａ Ｓ法 。 Ｃ—Ｅ 原子 吸收分光光度 法是 将土壤样 品消解液喷入 空气 一乙炔火焰 中 ， 在 高温下 ｃ 、ｎ 合物离解 为基态原子 ， ｕｚ 化 其对应 的空气 阴极 灯发 射 的特征 谱线 产生 选择 性 吸 收， 在选择的最佳测定条件下测定其吸光度 。 其 消解 液的制备 为四酸溶解样 品 ，加 １ １ ： 盐酸热 提取定 容待测 。具体操作 如下 ： 准确称取 ０２ ０ ｇ 品于 塑料烧 杯 中 ， ． ０样 ０ 加 水润湿 ， 分别加 入高氯酸 ｌ ｌ ｍ， 盐酸 ２ ｍｌ硝酸 ２ ， ｍ， ｌ氢氟 酸 ５ ｍｌ放 置 电热板 上低温 开始 加热 ， 至 白烟 冒尽 ， 趁热加 入 １ １盐酸 ２ ｍ ， 热水 ： ｌ用 提取定容置 ２ 比色管 中， ５ ｍｌ 澄清后待测 。 在溶 矿过程 中 ， 电热板 温度不 宜过 高防止崩溅 ， 另外 聚四氟 乙烯烧杯 ３ ０ ５ ℃时会挥 发 出有 毒物 质 ， 随样 品置备空 白。 在一般的实验室中 ， 锌是很容 （ 上接 １ ４页） 了消除上述材料及加工误差 的影 响，我们在天线两段辐射部分的一端分别设计了 相应的调谐齿 ， 待天线加工好后 ， 通过对调谐齿进 行调节 ，可以将最终天线的工作频段移至所设计 的频带范围内。实测的双频印刷 Ｔ型天线的驻波
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双频 印刷 Ｔ型天线设计
王 风
（ 中国电子科技集 团公 司第 ２ 研 究所， ０ 陕西 西安 ７０ ６ ） １０８
摘 要 ： 绍 了一 种 新 型 的 双 频 印 刷 Ｔ 型 天 线 ， 由 两个 倒 Ｌ型 辐射 段 组成 ， 过 阻抗 匹 配段 直接 与 ５ 介 其 通 ０欧 同轴 相 连 ， 化 设 计 倒 Ｌ型 辐 射 段 优 的形状 ， 可以展 宽低频和 高频频段 ， 可构成一 中同时覆盖 ８２～９ ４ ５ ２ＭＨｚ以及 １０ ２ ５ＭＨｚ两个频段的双频天线 ， ８４ ０ ２ 并且在这两个频段 内其全向辐 射 性 能 良好 。 关 键 词 ： 频 ； 刷 天 线 ； 向 双 印 全
１概述 表 １
现代社会无线通信获得 了广泛而快速的发 展， 同时存在多种便利的通信系统 ， 但其所用频率 各 自不同，因此希望得到—个轻便紧凑的多频段 天线满足其通用设备的小型化使用。 近年来， 微带 贴片天线由于具有剖面低 、 体积小、 重量轻 、 成本 低、 并且其馈电网络可与天线结构一起制成 ， 适合 于用印刷电路技术大批量生产等优点 ，在军用及 民用雷达等领域获得了广泛的应用。因此 ， 本文提 出了 一种利用不对称 Ｔ 形结构而获得双频的单极 微带天线 ， 在每个谐振频点都可以获得令人满意 的阻抗带宽 ， 并且获得了良好的全 向辐射特 陛。 它 可以同时满足 Ｃ ＭＡ移动电话 、 Ｓ Ｄ Ｇ Ｎ移动电话 、 ＧＲ Ｐ Ｓ移动 电话、 数字通信 、 个人通信 以及全球移 动电 话等系统对天线的要求。 ２双 频天线 设计 双频 Ｔ 型平面单极天线 由辐射段 、 匹配 阻抗 段以 及地板组成 ，与传统的倒 Ｌ 型天线工作原理 类似，本方案中采用两个不同长度的辐射段来实 现双频工作 ，辐射段和地板采用光刻工艺分别印 刷在介质板两侧。这种小型化的平面天线可以实 现波束近似全向覆盖。 平面天线采用 ２ ｍｍ厚、相对介电常数为 ４ ＿ ３ 环氧介质基板，馈电方式采用 ５ ０欧同轴直接馈 电。 辐射段由两个倒 Ｌ 型平面印刷单极子组成 ， 分 别产生各 自 不同的面电流分布 ， 这样就可以实现 双频谐振模式工作。 当辐射段为普通的长方形时， 类似于两个普通的单极振子， 则其在各 自 谐振的 频率相对阻抗带宽较窄。 为了展宽各自的带宽， 我 们改进了常规的 Ｌ型辐射段形式，分别增加一段 调谐部分 ， 可以展宽各自 频带的阻抗带宽。 双频印 刷 Ｔ型天线的结构形式如图 １ 所示。 我们利用 Ａ ｓ ｔ Ｆ Ｓ ｎｏ Ｓ 软件对该天线 的结 ｆＨ 构参数进行了仿真 ，通过优化得到了满意的驻波 特陛及方向图特性， 部分参数值如表 １ 所示弹 位： ｍｍ。 ） 仿真结果表明单极振子的高度 、 宽度和长度 确定了天线工作的谐振频点以及带宽 ，合理的设 计阻抗变换段可以实现从 ５ Ｏ欧同轴到天线辐射 端的良好阻抗匹配。 ｔ ｌ接地板的尺寸大小尤为 ￣． － Ｐ， 重要， 该参数对方向图的不圆度有较大影响， 利用 仿真软件上述参数进行优化 ，我们得到了最终模 型的结构尺寸参数。 ２ 图 为天线仿真模型 ， ３ 图 为 天线的驻波仿真结果。从仿真结果看 ，在 ８ ２～ ５ ９ ４ Ｈ 以及 １０ ～ ０ ２ Ｈ 这两个工作频段 ２Ｍ ｚ ８４ ２ ５ Ｍ ｚ 驻 波均小 于 １ 。 ． ８ ３实测 结果 分析 根据仿真得到的 结构参数 ， 对双频印刷 Ｔ型 天线进行了加工调试。在实际调试过程中， 由于介 质基板的介电常数 、厚度等物理参数 的误差会对 原设计的天线的工作谐振频率产生微小偏移 ， 为
图 １ 双 频 印刷 Ｔ型天 线 结 构 示 意 图
图 ２ 仿 真 模 型
Ｆｌ 【Ｒ ｌ ｒｑ Ｇ ｚ
重
腰 翌三翌 ］ 噩
图 ３ 仿 真 驻 波
图 ４ 实 测驻 波 曲线
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土 壤样 品中铜 锌 的测 定
刘 浩 张 芬
（ 齐齐哈 尔市矿产勘 查开发 总院测试 中心， 黑龙江 齐齐哈 尔 １ １０ ） ６ ０ ０
摘 要： 结合 实 际 ， 谈 土壤 样 品 中铜 锌 的 测 定 。 谈 关键词 ： 土壤 ； 铜锌 ； 定 测
土壤样 品中铜 、锌 具有很多 的相 同特性 ， 易受 到污染的元 素 ， 医用胶 布 、 橡皮 塞 、 印报 酸， 铅 氢氟 酸能够 彻底破 坏土壤 中的矿物 晶格 ， 使 因此 其 测 定 常 常 放 在 一 起 讨 论 。它 们 的样 品 分 纸 、 皮烘箱 、 浴锅等都是 常见 的污染源 ， 铁 水 因 样 品中的待测 元素全部进 入消解 液中。在溶解 解方法大体可分为两类 ， 一类是碱熔法 ， 碱熔法 分解样 品完全 ， 因添加 了大量 的可溶性盐 ， 在原 子吸收分光光度计的燃烧器上有时会有盐结 晶 生成及火焰的分子吸收 ， 致使结果偏高 ， 可能 引 起污染的危险 『也较大。 生 另一类 为酸溶法 ， 有较 多 的实验表 明：用含有氢氟酸的酸溶法分解样 品， 测定结果与碱熔法相近 ， 但分解液 中残 留的 氢氟酸可能会腐蚀 Ａ Ｓ Ｉ Ｐ Ａ 或 Ｃ 光谱仪 。 实验 本 室采用酸溶法 。 溶液 中铜 、 的定 量分析用原 子吸收分光 锌 光度法和 ＩＰ Ａ Ｓ法 。 Ｃ—Ｅ 原子 吸收分光光度 法是 将土壤样 品消解液喷入 空气 一乙炔火焰 中 ， 在 高温下 ｃ 、ｎ 合物离解 为基态原子 ， ｕｚ 化 其对应 的空气 阴极 灯发 射 的特征 谱线 产生 选择 性 吸 收， 在选择的最佳测定条件下测定其吸光度 。 其 消解 液的制备 为四酸溶解样 品 ，加 １ １ ： 盐酸热 提取定 容待测 。具体操作 如下 ： 准确称取 ０２ ０ ｇ 品于 塑料烧 杯 中 ， ． ０样 ０ 加 水润湿 ， 分别加 入高氯酸 ｌ ｌ ｍ， 盐酸 ２ ｍｌ硝酸 ２ ， ｍ， ｌ氢氟 酸 ５ ｍｌ放 置 电热板 上低温 开始 加热 ， 至 白烟 冒尽 ， 趁热加 入 １ １盐酸 ２ ｍ ， 热水 ： ｌ用 提取定容置 ２ 比色管 中， ５ ｍｌ 澄清后待测 。 在溶 矿过程 中 ， 电热板 温度不 宜过 高防止崩溅 ， 另外 聚四氟 乙烯烧杯 ３ ０ ５ ℃时会挥 发 出有 毒物 质 ， 随样 品置备空 白。 在一般的实验室中 ， 锌是很容 （ 上接 １ ４页） 了消除上述材料及加工误差 的影 响，我们在天线两段辐射部分的一端分别设计了 相应的调谐齿 ， 待天线加工好后 ， 通过对调谐齿进 行调节 ，可以将最终天线的工作频段移至所设计 的频带范围内。实测的双频印刷 Ｔ型天线的驻波