一種用于手持移動終端的可重構(gòu)天線設(shè)計
圖4中,Theta表示水平極化方波,Phi表示垂直極化波,從圖中可以看出,在XY平面上,水平極化波的平均增益比垂直極化波高35 dB以上,而在YZ平面上,水平極化波具有良好的全向性,且平均增益比垂直極化波高約10 dB,因此可以判斷,水平極化波能量遠(yuǎn)大于垂直極化波能量,天線工作在水平極化方式下。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/157541.htm
當(dāng)處于Y模式下時,天線結(jié)構(gòu)中水平部分的微帶線接地,因此,垂直部分的微帶線是天線的有效輻射體,此時天線也相應(yīng)工作在垂直極化方式下。圖3(b)所示為模式Y(jié)下天線在2.4 GHz的射頻電流分布圖,從圖中可以看出,此時的射頻電流主要集中在天線垂直方向的微帶線上,天線此時工作在垂直極化方式下。圖5所示為該模式下天線兩種極化波在XY和YZ平面的方向圖。
從圖5中可以看出,在XY平面上,垂直極化波的最大增益比水平極化波高37 dBi,同時在YZ平面上,垂直極化波也有良好的全向性。其最大增益比水平極化波高12 dB,說明在該模式下,天線可良好地輻射垂直極化波,而交叉極化分量很低。
事實上,在兩種工作模式下,天線的總體方向圖會發(fā)生顯著變化。在YZ和XZ兩個平面上。天線方向圖具有良好的全向性,能盡可能的接受各個方向的來波信號;而在XY平面上,天線在兩種狀態(tài)下的方向圖顯著不同,最大輻射方向會發(fā)生明顯改變,并且在這個輻射平面上可以實現(xiàn)良好的互補。故在實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)信號波的方向和強度的不同,來實時改變天線狀態(tài),調(diào)整方向圖的最大輻射方向,以有效地提高天線信號的信噪比,提高通信速率和系統(tǒng)容量。
3 結(jié)束語
本文提出了一種用于手持移動設(shè)備的可重構(gòu)天線的設(shè)計方法,該天線安裝了兩個RF-PIN開關(guān),可通過一個直流控制電路來控制開關(guān)的通斷,以使天線工作在垂直極化或水平極化方式,同時也使天線方向圖發(fā)生變化,從而實現(xiàn)極化方式和方向圖的同時重構(gòu)。仿真結(jié)果表明,在兩種狀態(tài)下,該天線的-10 dB帶寬均可達(dá)到240 MHz。而且通過開關(guān)狀態(tài)的切換,還可以使天線在水平和垂直線極化方式之間切換,并使天線輻射方向圖的主瓣方向也偏轉(zhuǎn)150°。該天線結(jié)構(gòu)緊湊,面積小,易于制造,可用于移動終端的多天線系統(tǒng),因此在移動通信系統(tǒng)中有良好的應(yīng)用價值。
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