提出了一种新型高增益宽频天线结构,采用低介电介质,在高于贴片1 mm,间距2.5 mm处加载3个宽1.5 mm的方环形金属片。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真,最大增益达到了19.466 dB,比未加载时增加10.14 dB,相对带宽增加了1.37%,且全向性好,体积小,结构简单,成本低。 ### 一种新型高增益微带天线的关键技术与特性 #### 摘要与背景 本文介绍了一种新型的高增益宽频微带天线设计,该设计旨在克服传统微带天线存在的主要问题——频带较窄以及增益较低。这种新型天线通过在特定位置加载方环形金属片,结合使用低介电常数的介质材料,成功地实现了较高的增益性能(最大增益达19.466 dB)和较宽的工作频带(相对带宽增加了1.37%)。此外,这种设计还具有良好的全向辐射特性、较小的体积、简单的结构以及低廉的成本等优点。 #### 设计原理与结构特点 1. **低介电常数介质材料的选择**:采用低介电常数的介质材料作为支撑基板,能够有效减少信号传输过程中的损耗,从而提升天线的整体性能。 2. **方环形金属片的加载**:在距离贴片1mm的高度处,按照2.5mm的间距加载了3个宽度为1.5mm的方环形金属片。这些金属片的加入不仅提高了天线的增益,而且对天线的工作频带产生了积极的影响。 3. **结构优化**:通过优化天线的几何结构,包括调整金属片的数量、尺寸以及它们之间的间距等参数,使得天线能够在保持较小体积的同时实现更高的增益和更宽的工作频带。 #### 性能评估与仿真结果 1. **增益提升**:经过HFSS仿真软件的模拟测试,该天线的最大增益达到了19.466 dB,相比于未加载方环形金属片的设计,增益提高了10.14 dB。 2. **工作频带拓宽**:相对于传统的微带天线,本设计的相对带宽增加了1.37%,这意味着它能够在更宽的频率范围内提供稳定的性能表现。 3. **全向辐射特性**:该天线表现出良好的全向辐射特性,这使得它在各种应用场景下都能够保持一致的性能水平。 #### 技术细节 - **HFSS仿真软件的应用**:HFSS是一款强大的电磁场仿真软件,通过使用该软件可以精确地模拟天线的各项性能指标,包括增益、工作频带等。 - **天线结构与参数分析**:通过对不同结构参数(如金属片的尺寸、间距等)的细致调整和优化,研究人员能够有效地提高天线的增益,并拓宽其工作频带。 #### 结论与展望 该新型高增益宽频微带天线的设计成功解决了传统微带天线存在的频带窄和增益低的问题。通过采用低介电常数介质材料和特定位置加载方环形金属片的方式,不仅显著提升了天线的增益性能,而且还改善了其工作频带宽度。此外,该天线结构简单、体积小巧、成本低廉,非常适用于需要高性能、低成本解决方案的多种应用场合。未来的研究可以进一步探索更多创新的结构设计和技术手段,以期实现更高性能的微带天线产品。 这项研究为微带天线领域带来了新的突破,为解决实际应用中的问题提供了有力的技术支持。
2025-04-25 10:55:55 1.06MB 工程技术 论文
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提出了一种新型金属电磁带隙(EBG)结构高增益微带天线。该天线在传统贴片天线的基础上通过增加EBG结构盖板,增益显著提高;在此基础上,根据镜像理论设计了一种人工磁导体(AMC)频率选择表面,有效的抑制了表面波,从而达到了缩小天线体积、展宽带宽的效果。设计完成了一个中心频率为5.8GHz的微带天线,其增益比传统贴片天线提高了10dBi,带宽由0.16%扩展到了8.62%。给出了详细设计过程和具体参数,通过数值仿真和分析证实了金属EBG盖板和AMC表面对天线性能改进的有效性。
2024-04-22 10:25:55 250KB 自然科学 论文
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本文提出了一种高增益宽带Vivaldi天线,在Ka波段具有端射和相等的波束宽度辐射方向图。 Vivaldi槽由微带线到基板集成波导(SIW)变压器供电。 除了原始金属通Kong外,另一行金属通Kong还提高了SIW传输性能。 在维瓦尔第导体平面的两侧,蚀刻了8个平行槽,其长度逐渐增加,以改善前后比。 在微带馈线下方,在地面上蚀刻了三对开环谐振器(SRR),以抑制二次谐波。 为了提高天线增益并获得相等的E平面和H平面波束宽度,将特殊设计的零ε超材料(ZEM)单元加载到Vivaldi插槽上,最大增益增量为3.4dB。 该天线在35GHz的26.5GHz至40GHz的带宽范围内具有38.5%的宽带宽,反射系数小于-10dB,增益在9.7dBi和12.2dBi之间变化。 拟议天线的制造和测量可以验证设计。 测量结果与模拟结果吻合良好。
2024-03-06 16:06:13 768KB broadband antenna; equal metamaterial;
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构建具有纳伏级灵敏度的电压测量系统会遇到很多设计挑战。目前最好的运算放大器(比如超低噪声AD797)可以实现低于1nV/ Hz的噪声性能(1 kHz),但低频率噪声限制了可以实现的噪声性能为大约50 nV p-p(0.1 Hz至10 Hz频段内)。过采样和平均可以降低宽带噪声的rms贡献,但代价是牺牲了更高的数据速率,且功耗较高,但过采样不会降低噪声频谱密度,同时它对1/f区内的噪声无影响。此外,为避免来自后级的噪声贡献,就需要采用较大的前端增益,从而降低了系统带宽。如果没有隔离,那么所有的接地反弹或干扰都会出现在输出端,并有可能破坏放大器及其输入信号的低内部噪声的局面。表现良好的低噪声仪表放大器可以简化设计,并降低共模电压、电源波动和温度漂移引起的残留误差。
2023-11-03 20:22:47 690KB
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新型耦合电感高增益DC-DC变换器的研究 ,沈志芳,刘洪臣,本文提出了一种新型的高增益 DC-DC变换器。该变换器是将耦合电感、倍压电容结构及箝位电路结构运用到Z-源变换器中而构成的。该电路�
2023-03-31 03:15:35 483KB 首发论文
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新型紧凑型高增益差分馈电双极化滤波贴片天线
2023-03-03 19:23:07 3.87MB 研究论文
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 设计了一种新型的覆盖X 波段的宽带圆极化2×2 天线阵,具有高增益、低副瓣和良好的圆极化性能。该
阵列以Vivaldi 天线为基本单元,采用旋转对称的十字形结构,四端口等幅馈电且相位依次为0°,90°,180°和
270°。此天线阵在整个X 波段内阻抗匹配良好,轴比均低于3 dB。采用矩形栅栏和底部扼流环结构将天线地板上
的表面电流集中在槽线附近并降低后向辐射,从而获得低副瓣和高增益。频段内的峰值增益为10.7 dB,前后比大
于20 dB。两个主平面的方向图对称性良好且基本重合。各天线单元间的低耦合使得天线阵的交叉极化很低。实物
测试结果与仿真结果基本吻合。
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一类非线性系统的高增益输出反馈控制设计.pdf
2022-12-20 18:26:35 784KB 文档资料
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AD8253数字可设置增益仪器|仪表放大器其增益可达1000,同时可提供市场上其它仪表放大器或分立解决方案无法相比的直流(DC)精度和交流(AC)带宽特性,从而适合于数据采集系统、自动测试设备(ATE)和生物医学仪器,因为这些应用要求在宽电压范围内完成快速、精确测量和鲁棒性信号调理。高增益设置允许放大小信号(例如来自传感器的小信号)以驱动模数转换器(ADC)。      AD8253具有数字可设置增益功能,其增益可设置为1,10,100和1000,从而允许用户即使在AD8253用于系统之后也可以调整增益。它采用±5 V~±15 V电源|稳压器供电,可达到10 MHz带宽和达到0.01%建立时间
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