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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 全向高增益天線
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本文結(jié)合印刷天線技術(shù)及WLAN頻段內(nèi)的印刷天線模型[15]設(shè)計(jì)并制作了一種帶過(guò)孔的小型化印刷COCO天線，它同時(shí)具有寬頻帶、高增益和全向性。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文結(jié)合印刷天線技術(shù)及WLAN頻段內(nèi)的印刷天線模型[15]設(shè)計(jì)并制作了一種帶過(guò)孔的小型化印刷COCO天線，它同時(shí)具有寬頻帶、高增益和全向性，通頻帶寬度可以覆蓋2.412～2.482GHz的WLAN波段(IEEE 802.11.b and IEEE 802.11.g)和2.45～2.55GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)波段。與同類(lèi)天線相比，該天線的帶寬顯著提高，將近20%，且全向性增益也較高，達(dá)到了5dBi以上，超過(guò)了現(xiàn)有天線的標(biāo)準(zhǔn)1dB。所設(shè)計(jì)的天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，具有廣闊的應(yīng)用前景。
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本文結(jié)合印刷天線技術(shù)及WLAN頻段內(nèi)的印刷天線模型[15]設(shè)計(jì)并制作了一種帶過(guò)孔的小型化印刷COCO天線，它同時(shí)具有寬頻帶、高增益和全向性，通頻帶寬度可以覆蓋2.412～2.482GHz的WLAN波段(IEEE 802.11.b and IEEE 802.11.g)和2.45～2.55GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)波段。與同類(lèi)天線相比，該天線的帶寬顯著提高，將近20%，且全向性增益也較高，達(dá)到了5dBi以上，超過(guò)了現(xiàn)有天線的標(biāo)準(zhǔn)1dB。所設(shè)計(jì)的天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，具有廣闊的應(yīng)用前景。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與同類(lèi)天線相比，該天線的帶寬顯著提高，將近20%，且全向性增益也較高，達(dá)到了5dBi以上，超過(guò)了現(xiàn)有天線的標(biāo)準(zhǔn)1dB。所設(shè)計(jì)的天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，具有廣闊的應(yīng)用前景。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該作品為一個(gè)高增益全向天線，具有寬頻帶和較小的尺寸，可以應(yīng)用該天線在移動(dòng)通信系統(tǒng)中進(jìn)行全向的信號(hào)發(fā)射，天線的工作頻段可以覆蓋2.412-2.482GHz的WLAN波段(IEEE 802.11.b and IEEE 802.11.g)和2.45-2.55GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)頻段，可以顯著降低現(xiàn)有的天線架設(shè)成本，并且天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造和推廣，由于是瞄準(zhǔn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)而研制，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究者也相繼提出了一些新的全向性印刷天線結(jié)構(gòu)，Ling Kung等提出了類(lèi)似的結(jié)構(gòu)并在介質(zhì)板上印刷巴倫進(jìn)行耦合饋電，但增益較低；S.H. Hwang等制作的同軸線饋電偶極子天線工作在2.4GHz的ISM頻段，回波損耗低于-10dB的阻抗帶寬為400MHz，最大增益較低，僅為1.4dB；Kuo-Yung Chiu等設(shè)計(jì)了一種帶套筒的寬頻帶印刷偶極子天線，適用于2～6GHz的WiMAX頻段，實(shí)現(xiàn)了阻抗帶寬為4190MHz的超寬帶特性，但并未對(duì)其增益進(jìn)行詳細(xì)討論；Kin-Lu Wong等設(shè)計(jì)的CTS天線可以使全向性和增益都很好，但樣機(jī)的調(diào)試較困難，不利于批量生產(chǎn)。 COCO天線 (Coaxial Collinear Antenna)作為早期全向天線的代表，在B. B. Balsley和W. L. Ecklund 提出后不久便被廣泛應(yīng)用在工程實(shí)踐中。由于COCO天線采用了串饋陣列的方式，通過(guò)增加單元數(shù)量很容易提高天線的增益。但由于這種天線自身的諧振結(jié)構(gòu)，頻帶寬度成為制約其性能好壞的關(guān)鍵參數(shù)，一般天線的頻帶寬度較窄。為實(shí)現(xiàn)寬頻帶，Yanqiu Zhou等提出了旋轉(zhuǎn)同軸線單元法，即將COCO天線的某一單元繞與其相鄰兩個(gè)單元旋轉(zhuǎn)一定角度，還可通過(guò)增加單元與單元之間的距離或者在天線頂端加一套筒等方法來(lái)展寬COCO天線頻帶。但這樣一來(lái)增益就受到了影響，并且增加了天線的尺寸。這種COCO天線的加工也很難做到一致性，只能在短波或超短波頻段使用。 Gao ChunJuan等提出了一種基于垂直極化水平全向印刷對(duì)稱(chēng)振子陣列天線的改進(jìn)寬帶印刷天線陣列的結(jié)構(gòu)[13]，帶寬較窄，但是增益較高：VSWR<1.5的阻抗帶寬為5.7%，方向圖的不圓度小于0.6dB，最大增益7.8dB；Wan Tao, Wang Feng設(shè)計(jì)了一種帶狀線饋電的寬帶印刷偶極子天線，VSWR<2的阻抗帶寬可達(dá)45%[14]，但是增益較低。 綜上，當(dāng)前的技術(shù)在寬帶、高增益以及尺寸較小的全向天線的設(shè)計(jì)方面還無(wú)法達(dá)到一個(gè)平衡，所設(shè)計(jì)的天線無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足上述各個(gè)指標(biāo)的要求。本作品在實(shí)現(xiàn)四個(gè)指標(biāo)平衡的方面實(shí)現(xiàn)了突破，制作出了小型化、寬頻帶、高增益和全向的印刷型COCO天線。
