性色av闺蜜一区二区三区,国产呦系列(771vip观看),国产成人精品免费视频大全,国产日韩久久免费影院

可同時(shí)處理GPS與WLAN雙頻信號的天線(xiàn)設計

作者:天盛科技 來(lái)源:轉載 日期:2016/7/9 16:27:42

  本文討論的高增益、多頻段天線(xiàn)設計雖然尺寸小、重量輕,卻能接收和發(fā)射GPS和WLAN信號,并且能夠覆蓋WLAN的三個(gè)頻段。對于尺寸小的天線(xiàn)而言,通常無(wú)法獲得高增益。

  但是在衛星通信應用中,天線(xiàn)卻必須設計得小而輕,并且能夠提供波束成型、寬頻帶及極化純度。在用于多頻段全球定位系統(GPS)和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)的天線(xiàn)設計中,設計出一個(gè)帶有極化分集和高增益且寸小、重量輕的天線(xiàn)是可能的。

  例如,對于GPS應用,可能要求一根天線(xiàn)能同時(shí)處理1.226GHz的低頻段和1.575GHz的高頻段。對于IEEE 802.11a/b/g WLAN應用,天線(xiàn)必須在2.4GHz和5GHz的兩個(gè)頻段上工作,并且帶寬必須支持11 Mbps和54 Mbps的數據速率。

  其它應用還包括已規劃的1.8GHz 和2.25GHz頻段的空軍衛星系統。對于一根覆蓋多個(gè)無(wú)線(xiàn)頻段的單個(gè)天線(xiàn)而言,還應該考慮將1.8GHz 至2.1GHz的覆蓋范圍用于第三代(3G)蜂窩系統。

  對于一個(gè)成功的天線(xiàn)設計來(lái)說(shuō),極化是一個(gè)重要特性。對于空間應用,通常使用圓形極化(CP),如右旋圓極化(RHCP)或左旋圓極化(LHCP),用于發(fā)射、接收及同一頻譜范圍內的復用,以增加系統容量。盡管大多數WLAN系統要求線(xiàn)性極化,但最終圓形極化的使用會(huì )變成移動(dòng)系統的優(yōu)勢。

  某些理論上的限制決定了天線(xiàn)在提供所需的增益和帶寬時(shí)能夠做到多小。對于基于空間(衛星)的應用,要求天線(xiàn)與一定的波形系數相適配,該天線(xiàn)極化方向為圓形極化,工作在1.8GHz的上行鏈路(衛星的接收頻率)和2.25GHz的下行鏈路(衛星的發(fā)射頻率)上。

  波束成形能力也是一個(gè)關(guān)鍵要求,它允許衛星在不同位置和角度保持通信。天線(xiàn)必須足夠堅固,以便能夠經(jīng)受沖擊和振動(dòng)、溫度環(huán)境(溫度變化范圍通常在-40℃至+70℃之間)和功率閃爍沖擊。

  設計考慮了幾種選擇,包括螺旋式天線(xiàn)、四葉螺旋式天線(xiàn)(QFHA)以及各種微帶貼片結構。初始分析和電磁(EM)軟件仿真結果體現了在較小物理尺寸上實(shí)現所需性能的困難程度。

  在考慮了幾種非傳統的方法之后,環(huán)狀輻射體技術(shù)被選作可能的解決方案。相對于其它方案而言,該方案采用諧振結構來(lái)有效地加長(cháng)了輻射電流的通路長(cháng)度(實(shí)現高增益),而天線(xiàn)卻減小了25%至35%。

  該技術(shù)能夠滿(mǎn)足波形系數要求,而且能實(shí)現比尺寸更大的微帶貼片天線(xiàn)或諧振腔式螺旋天線(xiàn)更高的增益。

  與用于微帶貼片天線(xiàn)的更易于理解的設計和分析方法來(lái)比,環(huán)狀天線(xiàn)的設計和分析需要非常的經(jīng)驗設計(和經(jīng)驗推測)。值得慶幸的是,通過(guò)執行詳細的初始設計和分析過(guò)程,并且仔細研究EM仿真結果,可以減少環(huán)狀天線(xiàn)的設計風(fēng)險,而不管它的復雜程度。

  在一個(gè)簡(jiǎn)單的矩形貼片天線(xiàn)中,可以把貼片兩端的兩個(gè)槽口當作輻射源,間隔大約為二分之一波長(cháng)。如果其中的每個(gè)槽口的長(cháng)度約為二分之一波長(cháng),則可獲得2.1dBi增益。任何作為二元陣列工作的這樣的兩個(gè)天線(xiàn),在理論上都可以提供額外3dB的增益。

  因此,一個(gè)簡(jiǎn)單的貼片天線(xiàn)應該可以實(shí)現5.1dBi增益。經(jīng)過(guò)一些改進(jìn)之后,甚至可能獲得更好的增益或波形圖,這取決于接地平面類(lèi)型或諧振模式。

  對于環(huán)狀天線(xiàn),可以設計成多諧結構,這些諧振器可以被隔開(kāi),也可以耦合,以適用于多頻或寬頻場(chǎng)合。

  通過(guò)對各次模進(jìn)行相位調整,使它們以預定的方式工作,這樣,在適當方向的遠場(chǎng),通過(guò)相位的疊加和相消,就可以實(shí)現高增益和波束成形。在大多數情況下,這些結構可能實(shí)現9dBic的增益(理論值)和17%的帶寬。

  理論上,對應于分別為1.50:1, 2.0:1和3.0:1的電壓駐波比(VSWR),可以相應實(shí)現15%、20%和30%的帶寬。遺憾的是,不可能找到一種能夠滿(mǎn)足所有頻率上的所需的物理和電氣性能的系統設計方法。