基本信息
- 项目名称：
- 全向高增益天线
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本文结合印刷天线技术及WLAN频段内的印刷天线模型[15]设计并制作了一种带过孔的小型化印刷COCO天线，它同时具有宽频带、高增益和全向性。
- 详细介绍：
- 本文结合印刷天线技术及WLAN频段内的印刷天线模型[15]设计并制作了一种带过孔的小型化印刷COCO天线，它同时具有宽频带、高增益和全向性，通频带宽度可以覆盖2.412～2.482GHz的WLAN波段(IEEE 802.11.b and IEEE 802.11.g)和2.45～2.55GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)波段。与同类天线相比，该天线的带宽显著提高，将近20%，且全向性增益也较高，达到了5dBi以上，超过了现有天线的标准1dB。所设计的天线结构简单，易于加工，具有广阔的应用前景。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本文结合印刷天线技术及WLAN频段内的印刷天线模型[15]设计并制作了一种带过孔的小型化印刷COCO天线，它同时具有宽频带、高增益和全向性，通频带宽度可以覆盖2.412～2.482GHz的WLAN波段(IEEE 802.11.b and IEEE 802.11.g)和2.45～2.55GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)波段。与同类天线相比，该天线的带宽显著提高，将近20%，且全向性增益也较高，达到了5dBi以上，超过了现有天线的标准1dB。所设计的天线结构简单，易于加工，具有广阔的应用前景。
科学性、先进性
- 与同类天线相比，该天线的带宽显著提高，将近20%，且全向性增益也较高，达到了5dBi以上，超过了现有天线的标准1dB。所设计的天线结构简单，易于加工，具有广阔的应用前景。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品为一个高增益全向天线，具有宽频带和较小的尺寸，可以应用该天线在移动通信系统中进行全向的信号发射，天线的工作频段可以覆盖2.412-2.482GHz的WLAN波段(IEEE 802.11.b and IEEE 802.11.g)和2.45-2.55GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)频段，可以显著降低现有的天线架设成本，并且天线结构简单，易于制造和推广，由于是瞄准了无线网络的市场而研制，具有广阔的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 近年来，国内外的研究者也相继提出了一些新的全向性印刷天线结构，Ling Kung等提出了类似的结构并在介质板上印刷巴伦进行耦合馈电，但增益较低；S.H. Hwang等制作的同轴线馈电偶极子天线工作在2.4GHz的ISM频段，回波损耗低于-10dB的阻抗带宽为400MHz，最大增益较低，仅为1.4dB；Kuo-Yung Chiu等设计了一种带套筒的宽频带印刷偶极子天线，适用于2～6GHz的WiMAX频段，实现了阻抗带宽为4190MHz的超宽带特性，但并未对其增益进行详细讨论；Kin-Lu Wong等设计的CTS天线可以使全向性和增益都很好，但样机的调试较困难，不利于批量生产。 COCO天线 (Coaxial Collinear Antenna)作为早期全向天线的代表，在B. B. Balsley和W. L. Ecklund 提出后不久便被广泛应用在工程实践中。由于COCO天线采用了串馈阵列的方式，通过增加单元数量很容易提高天线的增益。但由于这种天线自身的谐振结构，频带宽度成为制约其性能好坏的关键参数，一般天线的频带宽度较窄。为实现宽频带，Yanqiu Zhou等提出了旋转同轴线单元法，即将COCO天线的某一单元绕与其相邻两个单元旋转一定角度，还可通过增加单元与单元之间的距离或者在天线顶端加一套筒等方法来展宽COCO天线频带。但这样一来增益就受到了影响，并且增加了天线的尺寸。这种COCO天线的加工也很难做到一致性，只能在短波或超短波频段使用。 Gao ChunJuan等提出了一种基于垂直极化水平全向印刷对称振子阵列天线的改进宽带印刷天线阵列的结构[13]，带宽较窄，但是增益较高：VSWR<1.5的阻抗带宽为5.7%，方向图的不圆度小于0.6dB，最大增益7.8dB；Wan Tao, Wang Feng设计了一种带状线馈电的宽带印刷偶极子天线，VSWR<2的阻抗带宽可达45%[14]，但是增益较低。 综上，当前的技术在宽带、高增益以及尺寸较小的全向天线的设计方面还无法达到一个平衡，所设计的天线无法同时满足上述各个指标的要求。本作品在实现四个指标平衡的方面实现了突破，制作出了小型化、宽频带、高增益和全向的印刷型COCO天线。
