特征模式启发宽带循环极化超表面天线,具有三重模式激发,适用于6GHz以下的应用
Deepak K Naik1, Dhruba C Panda1, Rajanikanta Swain1
1Department of Electronic Science, Berhampur University, Odisha, 760007, India.
Scientific reports
|September 30, 2025
概括
这项研究引入了一个低调的,宽带的循环偏振天线,使用一个超表面 (MTS) 和一个圆形补丁天线 (CPA). 该设计实现了用于6GHz以下无线应用的宽轴比带宽.
科学领域:
- 电磁和天线 电磁和天线
- 超级材料和超级表面
- 无线通信系统无线通信系统
背景情况:
- 循环极化 (CP) 天线对于减轻无线系统中的多路径色和极化不匹配至关重要.
- 现有的CP天线经常因带宽有限和复杂结构而扎.
- 超表面 (MTS) 为增强天线性能提供了一个有前途的途径,包括带宽和极化特性.
研究的目的:
- 为了展示一种新的单,低调,宽带循环偏振天线.
- 为了增强使用超表面 (MTS) 的圆形补丁天线 (CPA) 的轴比带宽 (ARBW).
- 展示基于宽带CP辐射特征模式分析 (CMA) 的系统设计方法.
主要方法:
- 一个插槽合的圆形补丁天线 (CPA) 设计用于产生窄频CP.
- 采用6x6的圆形超表面 (MTS) 元素阵列来扩大CP带宽.
- 特性模式分析 (CMA) 用于系统设计和理解模式交互.
- 容量负载用于在CPA中分离直角模式,用于初始CP生成.
主要成果:
- 制造的天线实现了 36.6% (5.18-7.4 GHz) 的阻抗带宽.
- 获得了 26.16% (5.48-7.05 GHz) 的显著轴比带宽 (ARBW).
- 该天线的整体尺寸为0.8λ x 0.8λ x 0.04λ (6.2 GHz的λ).
- 该设计使用了低成本的FR-4基板.
结论:
- 拟议的超表面增强圆形补丁天线提供了一个低调的宽带CP解决方案.
- 基于特征模式分析的设计方法有效地实现了广泛的ARBW.
- 由于其成本效益和性能,天线是各种6GHz以下无线应用的有希望的候选者.
