这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 通讯及无线技术 » 超宽带天线设计中的陷波技术

共2条 1/1 1 跳转至

超宽带天线设计中的陷波技术

高工
2024-08-11 18:27:48     打赏

随着无线通信技术的飞速发展,超宽带(Ultra-Wideband,UWB)系统因其高速率、低功耗和强穿透能力等优点,在短距离无线通信领域占据重要地位。然而,在实际应用中,超宽带系统与窄带通信系统之间的频率重叠问题,往往导致相互干扰,影响通信质量。为解决这一问题,陷波技术成为超宽带天线设计研究的热点之一。

陷波技术旨在通过特定的设计手段,在超宽带天线的特定频段内形成阻带,从而避免与窄带通信系统的频率冲突。近年来,多种陷波设计方法应运而生,以下将介绍几种常见的陷波技术。

1、开槽技术

开槽技术是在天线辐射贴片、馈线或接地面上刻蚀特定形状的槽缝,如“C形槽”、“L形槽”、“U形槽”和“H形槽”等。这些槽缝的总长度通常设计为陷波中心频率波长的二分之一或四分之一,以实现特定的陷波效果。该方法在保持天线整体尺寸大小的前提下,通过改变天线表面的电流分布,引入额外的谐振点,从而在特定频段内形成阻带。

image.png

2、加载寄生单元

加载寄生单元是另一种实现陷波的有效方法。其原理是在天线电流分布密集的地方放置寄生元件,这些寄生元件的尺寸通常根据陷波中心频率对应的1/2或1/4波长进行设计。当电磁能量流经天线时,部分能量会耦合到寄生元件上,并产生方向相反的电流。这些反向电流与天线上的电流相互抵消,从而在特定频段内形成陷波。

image.png

3、电磁带隙结构

电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)是在微带馈线两侧附近加入的特殊结构,它能够有效控制天线带宽并降低对辐射图的影响。EBG结构通常具有紧凑的尺寸和强大的耦合能力,离馈线越近,耦合效果越强,陷波频段的中心频率越低。通过合理设计EBG结构的尺寸和位置,可以实现对天线带宽的精确控制,并在特定频段内形成陷波。

image.png

4、嵌入开路短截线法

这种方法通过在天线设计中嵌入特定的开路短截线,可以在特定频率上形成陷波。其原理是利用开路短截线对特定频率的反射作用,达到阻带的效果。由于这种方法利于集成且工艺简单,因此得到了广泛的应用。

5、非对称输入输出耦合结构法

通过设计非对称的输入输出耦合结构,可以实现特定频率的陷波。这种方法利用了非对称结构对电磁波的特殊响应,通过调整结构参数,可以在特定频段内形成阻带。

6、加载谐振器法

加载谐振器是另一种实现陷波的有效方法。通过在天线设计中加载谐振器,可以在特定频率上引入谐振点,从而在该频率附近形成阻带。加载谐振器的方式可能会增大滤波器的体积,但可以通过优化设计来减小这种影响。

7、缺陷地法

缺陷地(Defected Ground Structure,DGS)法通过在微带天线的接地面上刻蚀出特定的图案或结构,改变接地面的电流分布,从而在特定频段内形成陷波。这种方法充分利用了微带上下两层结构,是未来发展的一个方向。

总的来说,以上这些陷波技术各有特点,可以根据具体的应用场景和需求选择合适的技术来实现。同时,随着无线通信技术的不断发展,新的陷波技术也将不断涌现,为超宽带天线设计提供更多的选择。





关键词: 天线     设计     陷波     技术    

院士
2024-09-06 11:54:02     打赏
2楼

超宽带(Ultra-Wideband,UWB);

电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG);

缺陷地(Defected Ground Structure,DGS)。  谢谢分享。


共2条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]