應用WiMAX的微帶陣列天線

2022-11-11 16:21:03 字數 1429 閱讀 9307

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應用wimax昀微帶陣列天線

中國計量學院資訊工程學院趙春喜郭維巍張秋實許瑞旭陳順

[摘要]設計了乙個應用於wim ̄%k微帶天線陣列,天線有兩層對稱的輻射層。該陣列天線在頻帶間,回波損耗小於

15db。在頻率為3 6ghz時,天線最大增益為18.71dbi。測量結果與模擬結果極為一致。[關鍵詞]微帶天線陣列 wimax技術

引言無線寬頻服務引起了相當重視,並已得到了廣泛的調查。作為

的效能,輻射功率高,成本低。測量結果表明,該陣列天線頻率頻寬和高

增益滿足wimax應用的效能要求。

0wimax通訊網路的重要裝置,它的效能將直接影響wimax技術的應

用。最近,越來越多的研究人員對微帶天線設計感興趣 。現有的天線48

增益遠遠不能滿足wimax應用的需求。當今無線通訊系統的應用通常需要有大頻寬和低損耗微帶天線,因此,增益,頻寬的提高和減少損失成為實際應用微帶天線設計的主要考慮因素。

本文設計,製作了一種應用於wimax兩個對稱輻射層的新型微帶天線。32個輻射元素都包含在乙個雙面印刷電路板上,該天線尺寸在頻率為3.6ghz時,最高增益為18.71dbi,天線測試結果和模擬結果一致。一、

微帶陣列天線結構

微帶陣列天線示意圖如圖1所示,該天線輻射單元由兩個對稱的

輻射層,32個陣子組成的微帶陣列印在介質基板的頂層,而對稱微帶陣列也可在同一基板底面印刷。經過優化,32個陣子組成的微帶天線陣列如圖2所示。

圖1微帶陣列天線示意圖

圖2製作成的微帶陣列天線

二、**與實測結果分析

此陣列天線的效能用cst進行了模擬,用r3765ch網路分析儀測

量實驗得到其效能。圖3天線的測量和模擬的回波損耗特性。該天線的頻寬從3.13ghz到3.75ghz(約600mhz的頻寬),而測量結果資料是從3.20ghz下至3.78ghz(約580mhz)。

在3.5gh時,該天線的阻抗性滿足

wimax的應用。

觀察e面和h面的單向輻射模式。該陣列天線的模擬與實測輻射

方向圖如圖4~5。當頻率為3.3ghz和3.7ghz時,e平面的半波角分別是21.23。和20.52。。對h一平面hpbw分別是21.6o。和21.25o。微帶陣

列天線在e面和h平面的測量與模擬結果是一致的。該天線具有良好

~108一

1216-

20.24.

28.3236

4offque兀cy,ghz

圖3模擬與測量的回波損耗

ilu…

*御●w

圖5天線陣列的模擬與測量幅射圖

總結本文設計了乙個應用於wimax微帶天線陣列,天線尺寸為180 x

頻段,天線陣列返回損失小於15db。在

3.6ghz時,天線產生良好的輻射特性,測量得到的最大增益為18.74dbi。該天線的頻寬和高增益特性非常適合wimax的應用。

參考文獻

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