紧宽带形槽天线使用风扇形和阶梯结构为无芯片无线电频率识别传感器标签应用

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 天线理论和设计.

背景情况:

• 宽带天线对于现代无线通信系统至关重要.
• 天线的小型化是实现紧型电子设备的持续挑战.
• 圆形槽天线 (TSA) 提供宽带宽,但通常需要显著的尺寸.

研究的目的:

• 提出和研究两种新的小型化技术,用于宽带形槽天线 (TSAs).
• 为了比较单独风扇形结构的有效性与风扇形和阶梯结构的组合,用于天线小型化.
• 分析这些方法对阻抗带宽,天线大小,增益和辐射特征的影响.

主要方法:

• 研究了通过将风扇形结构 (四分之一圆槽,半圆槽,半圆补丁) 附加到TSA的地面导体的小型化.
• 探索了第二种小型化方法,将风扇形结构与阶梯结构相结合.
• 用第二种方法在RF-35基板上制造了一个原型天线,用于实验验证.

主要成果:

• 第一种方法实现了模拟频段为2.530-13.379 GHz (136.4%),使天线尺寸减少了39.1%,阻抗带宽增加了29.7%.
• 第二种方法产生了2.313-13.805 GHz (142.6%) 的模拟频段,尺寸缩小了45.9%,阻抗带宽增加了37.8%.
• 第二种方法在带宽增强和尺寸缩小方面表现出卓越的性能,提高了高频收益和降低了侧叶水平. 测量结果与模拟结果非常匹配.

结论:

• 两种拟议的小型化方法都有效地减少了宽带TSA的尺寸,同时提高了阻抗带宽.
• 与单独使用风扇形结构相比,联合风扇形和阶梯结构的方法提供了更高的性能.
• 开发的紧宽带TSA适用于需要小形状因素和广泛频率覆盖的应用.