基本信息
- 项目名称：
- 平衡微带线馈电的高增益平面TEM喇叭天线
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 为了减小TEM喇叭天线的尺寸，将其进行平面化设计，采用印刷电路技术实现。取传统TEM喇叭E面的剖面，在此基础上进行平面印刷型TEM喇叭天线的设计，天线参数的获取通过CST软件仿真而实现，天线的辐射机理通过仿真所获得的表面电流的结果进行解释。
- 详细介绍：
- 提出了一种平衡微带线馈电的具有较高增益的平面印刷型TEM喇叭天线。天线的辐射部分由两个对称的三角形金属薄片分支组成，印刷在FR-4型介质基板上，使用平衡微带线给这两个分支馈电。应用CST Microwave Studio®软件对天线进行了仿真研究，提出了可以描述天线辐射特性的等效对称振子阵列模型。仿真结果表明该天线在1.64GHz-5GHz频率范围内反射系数低于-6dB，工作频带内的增益典型值为8dB，通过适当延长主辐射方向的介质板长度，可以显著提高增益并且不影响天线的带宽。制作了天线样机并进行了实验测试，与仿真结果具有良好的一致性。该天线可以广泛应用于超宽带通信领域。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了减小TEM喇叭天线的尺寸，将其进行平面化设计，采用印刷电路技术实现。取传统TEM喇叭E面的剖面，在此基础上进行平面印刷型TEM喇叭天线的设计，天线参数的获取通过CST软件仿真而实现，天线的辐射机理通过仿真所获得的表面电流的结果进行解释。
科学性、先进性及独特之处
- 设计了一种可工作于1.64-5GHz的平面TEM喇叭天线，对其平衡馈电的结构进行了设计，该结构具有超宽带平衡馈电的特性。并且提出了该天线的等效对称振子阵列辐射模型，很好地解释了天线的定向辐射特性。
应用价值和现实意义
- 该作品将天线的现代计算机仿真技术与传统的解析法分析相结合，提出了一种超宽带的平衡馈电结构和天线辐射的等效模型，可应用于超宽带领域，在理论与实践上均获得了较大的创新。
学术论文摘要
- 摘要：提出了一种平衡微带线馈电的具有较高增益的平面印刷型TEM喇叭天线。天线的辐射部分由两个对称的三角形金属薄片分支组成，印刷在FR-4型介质基板上，使用平衡微带线给这两个分支馈电。应用CST Microwave Studio®软件对天线进行了仿真研究，提出了可以描述天线辐射特性的等效对称振子阵列模型。仿真结果表明该天线在1.64GHz-5GHz频率范围内反射系数低于-6dB，工作频带内的增益典型值为8dB，通过适当延长主辐射方向的介质板长度，可以显著提高增益并且不影响天线的带宽。制作了天线样机并进行了实验测试，与仿真结果具有良好的一致性。该天线可以广泛应用于超宽带通信领域。
获奖情况
- 该作品于已投第六届中国通信与网络国际会议（CHINACOM 2011）
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] Tajdini, Mohammad M. and Shahabadi, ” Mahmoud Wideband planar log-periodic antenna,” Conference Proceedings - 2007 IEEE International Workshop on Antenna Technology: Small and Smart Antennas Metamaterials and Applications, Pages 331-334, 2007, [2] Wang, Baixiao and Chen, Aixin “Design of an Archimedean spiral antenna,” The 8th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory Proceedings Pages 348-351, 2008 [3] McFadden, M. and Scott, W.R.; “Analysis of the Equiangular Spiral Antenna on a Dielectric Substrate,”Antennas and Propagation, IEEE Transactions on，Vol55 , Pages: 3163 - 3171, 2007 [4] Tao, Yonghui Kan, Shaohua and Wang, Gang “Ultra-wideband bow-tie antenna design,” 2010 IEEE International Conference on Ultra-Wideband, Vol1, Pages 315-317, 2010
同类课题研究水平概述
- 无
