В статье предложена многодиапазонная антенна с копланарным волноводным питанием для Wi-Fi и 5G приложений. Для получения требуемых частот в работе использовался инновационный метод, включающий в себя использование полос частотного сдвига FSS (frequency shifting strips) и U-образной щели. Для моделирования спроектированной антенны использовано программное обеспечение ANSYS HFSS, где моделирование электромагнитного поля выполнялось методом конечных элементов FEM (finite elements method). Разработанная антенна предназначена для работы в диапазонах частот 5G: 28, 35 и 37 ГГц с максимальным усилением 11,61 дБ и коэффициентом полезного действия 92%. Для проверки эффективности моделированного проекта результаты сравнивались с результатами измерений. В данной работе проведено сравнение характеристик предлагаемой антенны с характеристиками других существующих антенн. В работе представлена информация об усилении антенны, КСВН, распределениях поля, ширине полосы, распределениях поверхностного тока (поля E и H), и других характеристиках разработанной антенны.
Аннотация. В статье предложена и исследована оригинальная компактная трехдиапазонная антенна с ко-планарным питанием на подложке из диэлектрика FR4, которая предназначена для приложений беспро-водной связи. В своем составе антенна имеет частотно-сдвигающие полоски и дефектную структуру экра-на, образованную путем объединения металлических полос и вырезания L-образной щели в экране. Пред-ложенная антенна обеспечивает три различные полосы пропускания, определяемые по входному импедансу, а именно 0,57, 0,98 и 1,59 ГГц, которые достаточны для перекрытия частотных диапазонов стандартов GSM 1800/1900, WLAN 5,5/5,8 ГГц и WiMAX. Разработанная антенна имеет габариты 17´20 мм и работает в диапазонах частот 1,50-2,08, 5,25-6,23 и 9,10-10,69 ГГц, резонансные частоты которых со-ставляют 1,702, 5,802 и 10,102 ГГц, соответственно. Антенна разработана и смоделирована с помощью программного обеспечения Ansoft HFSS. Рассчитаны коэффициент отражения, диаграмма направленно-сти, полоса пропускания, определяемая по входному импедансу, и КСВН антенны.Ключевые слова: питание с помощью копланарного волновода; CPW; FR-4; частотно сдвигающие полос-ки; FSS; дефектная структура экрана; DGS; трехдиапазонная антенна; GSM; WLAN; WiMAX ВВЕДЕНИЕПланарная монопольная антенна широко используется благодаря своим хорошим харак-теристикам, включающим эффективное излу-чение, простоту изготовления, широкую поло-су частот и низкую стоимость. Значительное количество исследований антенны этого типа посвящено объединению нескольких стандар-тов связи в одной беспроводной системе. В по-следнее время применение сверхширокопо-лосного (СШП) и WLAN стандартов (Wi-Fi и WiMAX) привело к широкому использованию планарных монопольных антенн в беспровод-ных сетях.Как правило, антенна меньших размеров имеет значительные ограничения такие, как низкий коэффициент усиления и узкая поло-са пропускания, следовательно, при проекти-ровании должны быть уменьшены или рабо-чий диапазон частот, или коэффициент уси-ления антенны. Существует несколько спо-собов подачи питания, которые используют-ся в монопольной антенне, а именно: питание с помощью зонда [1][2][3][4], питание микропо-лоском [5][6][7] и питание с помощью копланар-ного волновода CPW (coplanar waveguide) [8][9][10].В данной работе предложена компактная трехдиапазонная антенна с копланарным пита-нием, которая состоит из частотно сдвигаю-щих полосок FSS (frequency shifting strip) для обеспечения двухчастотной работы и L-образ-
Аннотация. В статье предложен новый компактный трехдиапазонный микрополосковый полосовой фильтр, в конструкции которого используются асимметричные резонаторы со ступенчатым изменением импеданса SIR (stepped impedance resonator) и дефектная структура заземления DGS (defected ground structure) для получения характеристики с низкими вносимыми потерями, высокой избирательностью, расширенным диапазоном полосы пропускания, и малой групповой задержкой. Предлагаемый фильтр ориентирован на применение в 2,5/3,4 ГГц (WiMAX) и 4,14-5,32 ГГц (UWB) диапазонах. Конструкция но-вого фильтра предусматривает целенаправленный выбор отношения импедансов R и длины микрополос-ковой линии асимметричных SIR. Кроме того, DGS используется для улучшения качества связи последне-го диапазона. Получены следующие значения параметров матрицы рассеяния для трех полос пропускания: вносимые потери S 21 составили -0,26/-0,07/-0,05 дБ, обратные потери S 11 составили -11,29/-19,25/-22,64 дБ, соответственно. Моделирование амплитудно-частотных характеристик фильтра осуществлялось с по-мощью пакета Ansoft HFSS.Ключевые слова: полосовой фильтр; WiMAX; UWB; SIR; асимметричные резонаторы со ступенчатым изменением импеданса; DGS; дефектная структура заземления; MMFD; современная конструкция микро-полоскового фильтра; FBW; относительная ширина полосы частот ВВЕДЕНИЕКомпактные размеры и необходимая изби-рательность диапазонов необходимых частот из более широкого частотного диапазона явля-ются основными особенностями беспровод-ных систем связи. Для использования несколь-ких полос в одной системе и фильтрации не-нужных частот, в современных публикациях уделяется повышенное внимание современной конструкции микрополоскового фильтра MMFD (morden microstrip filter design) [1]. По-этому, в течение последних нескольких лет многодиапазонный фильтр вызывает все боль-ший интерес.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.