外文翻譯--基于空間填充的寬帶圓極化縫隙天線

1、中文 中文 3400 字 出處： 出處：Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on, 2005, 53(6): 1946-1950附件 附件 2：外文資料翻譯譯文 ：外文資料翻譯譯文基于空間填充的寬帶圓極化縫隙天線作者：Hani A.Ghali,Member,IEEE,and Tarek A.Moselhy摘要： 摘要：基于空間填充曲線的使用，寬帶圓極化微帶縫隙天線被提出

2、。寬帶性能在不增加整個天線尺寸的前提下通過合并幾種不同的縮減規(guī)模的“空間填充縫隙天線的“島型”合成物來實現(xiàn)。該技術(shù)提供了對應廣泛頻率的不同的諧振槽長度。通過合并三種縮減規(guī)模的第二迭代復合摩爾縫隙天線可開發(fā)寬頻帶縫隙天線。這種天線具有的帶寬（VSWR < 2）為87.6％，約4.5千兆赫，比起方形環(huán)縫隙天線高出因數(shù)13.5，比起嵌套方形環(huán)縫隙天線高出因數(shù)3。已開發(fā)出的縫隙天線最大增益為5 dB，總面積為3 * 3 cm2 。此外，通

3、過在所提出的縫隙天線中引入不對稱特性（將所有平行縫隙結(jié)構(gòu)中的一邊和所有的內(nèi)部縫隙替代成接地板）可實現(xiàn)圓極化。這種圓極化縫隙天線的3-dB軸比帶寬為22%且VSWR<2。所提出的縫隙天線通過使用MMBFW（moment-method-based full-wave）電磁模擬器實現(xiàn)了設(shè)計和仿真設(shè)計。研制出的天線的測量值與仿真結(jié)果相吻合。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：寬帶天線，圓極化天線，不規(guī)則天線，縫隙天線，空間填充曲線。一、 一、 引言 引言寬帶

4、天線設(shè)計需解決高頻高速數(shù)據(jù)速率的無線通信系統(tǒng)中面臨的挑戰(zhàn)性的問題。印刷天線可以方便地與單片微波集成電路集成，是一種成本低，低調(diào)高效的解決方案。在不同的印刷天線的拓撲結(jié)構(gòu)中，縫隙天線被認為是最適用于寬帶應用。30％-63％范圍的阻抗帶寬已有報道[1] - [6]。盡管微帶饋電縫隙天線結(jié)構(gòu)不被認為是寬帶拓撲結(jié)構(gòu)，由于其可能同時用于寬波段處理和圓極化，目前受到很多的研究和關(guān)注。最近，據(jù)報告[7]一個寬帶微帶饋電雙向半圓縫隙天線具有45.8％的

5、帶寬。這種結(jié)構(gòu)具有的帶寬比一個最后，在該寬頻帶天線中引入不對稱結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)圓極化性能。圓極化性能的實現(xiàn)需將所有平行結(jié)構(gòu)中位于一邊的垂直縫隙和所有的內(nèi)部縫隙替代成接地板，同時將微帶饋送線沿對角線方向準確放置。所開發(fā)出的圓極化天線在所有的頻率范圍內(nèi)具有22％的3-dB軸比帶寬（VSWR < 2） 。二、論文中的天線設(shè)計 二、論文中的天線設(shè)計1、寬帶縫隙天線論文中天線的拓撲結(jié)構(gòu)是基于微帶饋電方形環(huán)縫隙的應用。如圖1（a）所示，在第一個設(shè)計

6、步驟中，用二次迭代“島型”摩爾空間填充曲線代替方形環(huán)縫隙天線。縫隙總長度等于一個波長。此外，如圖1（b）所示，添加另一個正交的二次迭代摩爾曲線到原來的曲線上。這種拓撲結(jié)構(gòu)是對稱的并具有對應于不同的頻率的諧振縫隙長度。因此，它具有比單個二次迭代摩爾縫隙天線更寬的帶寬。然而，從圖1（b）中可以看出，所得到的結(jié)構(gòu)中在其中心仍有一個區(qū)域未被使用。在第二個設(shè)計步驟中，為了增加天線的帶寬，將該結(jié)構(gòu)的兩個不同的降尺寸副本[如圖1（c）和（d）]插入到

7、如圖1（e）所示的可用區(qū)域內(nèi)部， 。最終所得天線的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1（e）所示，有不同的諧振縫隙長度（即，路徑）并可作為具有寬帶性能的多諧振天線使用。最后使用一個微帶饋線結(jié)構(gòu)來同時激勵所有的諧振縫隙。用MMBFW（moment-method-based full-wave）電磁模擬器IE3D分析所設(shè)計的縫隙天線。仿真環(huán)境中考慮了電介質(zhì)和導體損耗，應用了波去嵌入技術(shù)的延伸。這樣的設(shè)置考慮了端口上真實的入射和反射波，從而確保散射參數(shù)的精確測定。

8、該天線在泰康利RF-35基板上制作( r = 3.5, h = 1.52mm)，在約4.5 GHz工 ?作。50-? 微帶饋線印在基板背面上，具有3.4毫米的寬度。由于結(jié)構(gòu)的完全對稱，饋線需放置在任何一邊的中心，并且用一個匹配短截線來進行阻抗匹配。通過延伸50-? 微帶饋線到該結(jié)構(gòu)的邊緣外來實現(xiàn)最佳匹配。如圖1（b） ，對稱縫隙天線拓撲的外側(cè)長度為30mm，內(nèi)側(cè)長度為20mm，縫隙寬度為2mm。如圖1（c） ，第一個降尺寸結(jié)