多频耦合式馈入单极行动通讯天线研发课件

天線工程期中報告

論文研討:

張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發,中華民國99年10月

報告人:

碩研通訊一甲MA0S0101

SouthernTaiwanUniversityDepartmentofElectronicEngineering摘要設計方法:

以耦合式饋入機制成功有效激發出八分之ㄧ波長共振模態，利用單平面耦合式饋入結構來達成五頻耦合式饋入八分之ㄧ波長共振模態。1張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月天線設計操作頻帶:GSM850/900/1800/1900/UMTS基板介電係數:4.7板厚:0.8mm損耗正切(Losstangent)=0.0245之FR4玻離纖維板阻抗標準:ReturnLoss≦-6dB

2張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月實驗結果與特性分析1. 使用AnsoftHFSS

模擬反 射損失(ReturnLoss) 圖，以ReturnLoss≦6 dB

為阻抗頻寬標準2. 低頻頻寬可達140MHz，滿足了GSM850/900。高頻頻寬可達472MHz，滿足了GSM1800/1900/UMTS4張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月實驗結果與特性分析只存在輻射金屬片1(CD)或只存在輻射金屬片2(CE)情況下模擬返回損失圖比較只存再金屬片1時，分別在1G及1.8GHz激發出兩個共振模態。只存再金屬片2時，分別在1G及2.1GHz激發出兩個共振模態。可觀察出1GHz附近共振模態合成為一寬頻的天線，滿足低頻GSM

850/900。另外在1.8及2.1GHz附近共振模態合成為一寬頻的天線，滿足高頻GSM1800/1900/UMTS。5DCE張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月實驗結果與特性分析所採用的單平面耦合式饋入結構，因此針對耦合式饋入機制與一般直接式饋入方式進行比較AntennaparametersW131L115L24.5L313Unit:mmW1L1L2L3張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月7實驗結果與特性分析兩種饋入機制最大不同在餘偶合式饋入機制可在900及1900MHz附近各激發一寬頻操作頻帶。從輸入阻抗來看，使用耦合式饋入機制使天線在900MHz附近原本較大的輸入阻抗值得以大幅下降至50~100Ω

左右，因此此天線設計在900MHz

附近能成功激發其低頻共振模態。

張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月實驗結果與特性分析寬度g從0.1變化至0.5而其他天線相關尺寸則是固定不變從圖中可看出g參數的變化對於天線高低頻共振模態皆有很大的影響。所以此天線設計中選擇的g參數為0.3mm9couplinggapg=0.3mm張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月實驗結果與特性分析探討(區段AB)之長度參數的變化。在此選擇參數18、20、22mm三種不同的長度。由變化(區段AB)的長度對於天線高頻操作帶僅有微小的影響。改變此短路線長度AB張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月13輻射場形圖天線設計於1795MHz時量測之三維及二維輻射場型圖天線設計於1920MHz時量測之三維及二維輻射場型圖張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月14輻射場形圖天線設計於2045MHz時量測之三維及二維輻射場型圖張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月天線增益與輻射效率天線設計在GSM850/900操作頻帶內之天線增益與輻射效率圖天線設計在GSM1800/1900/

UMTS操作頻帶內之天線增益與輻射效率圖15張志華,“多頻耦合式饋入單極行動通訊天線研發”國立中山大學電機工程學系博士論文,中華民國99年10月結論使用耦合式饋入機制來改善傳統直接饋入式天線高電感性或高實部阻抗之輸入阻抗。天線整體尺寸卻能與傳統雙頻或三頻天線進似甚至更小，此天線設計達到小型化多