基于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男⌒吞炀€系統(tǒng)研究

華東師范大學(xué)
圖1中，金屬棒的半徑為8 mm；介質(zhì)層的厚度為1．6 mm，半徑為140 mm；貼片的半徑直接選擇允許的最大尺寸50 mm；饋線的孔徑為O．5 mm；接收天線與發(fā)射天線間的間距為5 mm。這里使用兩個(gè)短路針加載在饋點(diǎn)附近，盡量靠近中心原點(diǎn)，最后確定的孔徑大小為1 mm，高度為1．6 mm。

2 天線系統(tǒng)的仿真結(jié)果
采用HFSS對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，經(jīng)過(guò)多次對(duì)于短路針位置以及尺寸的嘗試，最終在263 MHz左右出現(xiàn)了比較滿(mǎn)意的結(jié)果，微帶天線的S11達(dá)到了-17 dB，如圖2所示。

圖3是整個(gè)天線系統(tǒng)的傳輸特性曲線，即S21參數(shù)。發(fā)射天線的輻射方向圖如圖4所示。

3 結(jié)果分析
設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，短路針的位置和尺寸對(duì)于結(jié)果影響很大。研究結(jié)果表明，加載短路針可以有效減低天線的工作頻率。本文嘗試了很多次后，大致總結(jié)的規(guī)律如下：如果固定短路針的位置，則短路針的尺寸(這里主要是孔徑的大小)越小，頻率下降得越多；如果固定短路針的孔徑大小，則短路針越是靠近饋點(diǎn)或是中心時(shí)，頻率下降得越多；相反越是遠(yuǎn)離中心，頻率下降的幅度也越小。由輻射方向圖可以發(fā)現(xiàn)，微帶天線的中間被一個(gè)導(dǎo)體金屬棒打穿，因此該位置的輻射能量為0，原來(lái)輻射能量強(qiáng)的地方由于受到金屬棒的影響，被“擠”向兩端，成為兩個(gè)橢球的形狀，提高了方向性。由S21傳輸參數(shù)圖可以發(fā)現(xiàn)，頻率在265 MHz左右時(shí)，衰減大約是-9.5dB(插入損耗)，在該頻率范圍內(nèi)可以進(jìn)行能量的傳輸。