主要内容

TMM10衬底上的双槽腔补片

此示例向您展示如何使用自定义天线几何结构和厚介质衬底创建自定义槽腔贴片。双槽空腔补片由双槽补片组成,背靠空腔和探头馈电。所述空腔内填充TMM10衬底。腔背有助于减少背部辐射。您可以使用该天线进行微波成像,将天线放置在人体附近。

下面是制作的开槽贴片天线的图片。

预制开槽贴片天线(WPI天线实验室许可)

创建双槽位补丁

双槽补丁无法作为天线工具箱库的一部分。但是,您可以使用基本矩形形状原语创建几何图形。您可以将此信息放入customAntennaGeometry天线对象中,并执行布尔操作来创建插槽。

Rect1 =天线。矩形(“长度”37岁的e - 3,“宽度”37岁的e - 3);p1 = getShapeVertices(rect1);Slot1 =天线。矩形(“长度”2 e - 3“宽度”23岁的e - 3,...“中心”, [-5e- 3,0],“NumPoints”,[5 10 5 10]);p2 = getShapeVertices(slot1);Slot2 =天线。矩形(“长度”2 e - 3“宽度”23岁的e - 3,...“中心”, [5e- 3,0],“NumPoints”,[5 10 5 10]);p3 = getShapeVertices(slot2);Feed1 =天线。矩形(“长度”, 0.5 e - 3,“宽度”, 0.5 e - 3,...“中心”, [-17.25e-3 0]);p4 = getShapeVertices(feed1);ant = customAntennaGeometry;蚂蚁。边界= {p1,p2,p3,p4};蚂蚁。操作=“P1-P2-P3 + P4”;蚂蚁。FeedLocation = [-17.5e-3,0,0];蚂蚁。FeedWidth = 0.5e-3;图显示(ant);

提供腔背探头进给

使用创建的槽补丁作为腔的激励器,并启用探针馈电。下面你可以看到空气基板上的贴片天线结构。

空腔(“激励”蚂蚁,“长度”57 e - 3,“宽度”57 e - 3,“高度”...6.35 e - 3,“间距”, 6.35 e - 3,“EnableProbeFeed”1);图;显示(c);

计算天线阻抗

计算2.4 GHz ~ 3 GHz范围内的天线阻抗。从图中可以观察到天线的谐振频率约为2.76 GHz。

图;阻抗(c, linspace(2.4e9, 3.0e9, 61));

可视化天线网格

在2.2 GHz的最高频率下,TMM10电介质中的波长(lambda)为43.6 mm。所以衬底厚度是/7。因此为了使厚基板精确厚基板,自动生成了两层四面体。

图;网格(c);

添加电介质衬底

用电介质目录中的Rogers TMM10衬底填充空腔和贴片之间的空间。

c.衬底=电介质(“TMM10”);显示(c);

天线啮合

天线最大边长3.5 mm。

网格(c,“MaxEdgelength”3.5 e - 3);

计算天线阻抗

介电常数的影响是将共振移动大约为根号(9.8)~ 3。因此,天线小型化是通过添加电介质衬底来实现的。然而,随着衬底介电常数的增加,天线的高q因子会产生尖锐的共振。由于涉及大量的频率步骤,结果是预先计算和存储的。只显示了一个最高频率的计算。

Zl =阻抗(c, 2.2e9);负载cavitypatch;图;情节(频率。/ 1 e9,实际(Z),“b”, frequency ./1e9, imag(Z),“r”“线宽”2);包含(“频率(GHz)”);ylabel (的阻抗(欧姆));传奇(“抵抗”电抗的);网格

制作槽贴片天线

双槽贴片天线在伍斯特理工学院(WPI)的天线实验室制造并测量了其反射系数。从下图可以看出,在较低的频率下实现了非常好的一致。在较高频率时,反射系数的差异约为3.5%。这可能是由于实际天线上的SMA连接器或基片介电常数的频率变化。

图绘制(freq. / 1 e9 s11_meas,“- r”“线宽”2);网格;持有情节(freq. / 1 e9 s11_sim,“- b”“线宽”2);网格;包含(的频率(GHz) ') ylabel (“S11系列(dB)”轴([0.5,2.2,-5,0])“天线S11数据”)传说(“测量”“模拟”“位置”“最佳”

另请参阅