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磁电偶极子的馈电

磁电偶极子的馈电 微波工程仿真
2024-12-06
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大多数磁电偶极子(MED)采用 Γ 形探针作为其馈电结构。然而,这使天线阻抗匹配性能对 Γ 形探针的制造和组装精度很敏感。在毫米波频段,馈电探头难以制造和安装,从而限制了磁电偶极子天线的实际工程应用。

目录



  • Γ形探针的馈电
  • 孔径耦合方法
  • 参考文献



MED

As shown below👇

Γ形探针的馈电

为了解释所提出的解耦结构的解耦原理,如下图所示展示了具有两个正交Γ形探针的传统馈电网络的局部电流分布。

 

对于正交Γ形馈电探头,从P2端口耦合到P1端口的电流主要由两部分组成。

一部分是P1从辐射贴片到Γ形探头的耦合电流IP,称为SP。

另一部分是从P2的Γ形探针到P1的Γ形状探针的耦合电流IM,称为SM。

从图可以看出,P1端口Γ形探头上的电流IM和IP同相。这样,耦合到P1端口的总电流I(IM和IP之和)很强。这导致P1和P2端口之间的隔离度低。






孔径耦合方法

由于天线阻抗匹配性能对 Γ 形探针的制造和组装精度很敏感的原因,已有一些研究强调了 MED 天线的馈电结构。采用孔径耦合方法作为激励 MED 天线的替代方案。利用微带线、带状线或衬底集成波导 (SIW)通过位于金属接地上的槽激励 MED 天线,这大大简化了馈电结构,并且易于通过印刷电路板 (PCB) 工艺制造。


然而,微带线孔径耦合方法具有大背辐射的固有缺点。同时,微带线的插入损耗较大,在毫米波段是不可避免的。带状线和 SIW 能够减少反向辐射,但介电衬底的插入损耗仍然存在,并且阻抗带宽有限。

此外,带状线和 SIW 中存在的大量金属通孔将大大增加制造成本。为了避免介电损耗并实现更好的辐射效率,金属间隙波导 (GWG) 用于馈送 MED 天线及其阵列。然而,一方面这增加了加工复杂性和制造成本,另一方面阻抗带宽通常小于 30%。



参考文献



[1] K. Y. Yang, W. J. Zhu, L. H. Ye, S.-Q. Xiao, X. Shi, and D.-L. Wu, “Miniaturized Broadband Dual-Polarized Magnetoelectric Dipole Antenna With High Isolation and Filtering Response,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 11, pp. 8272–8281, Nov. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3454982.

[2] Cui, X., Yang, F., Gao, M. and Liang, Z. (2018), Wideband microstrip magnetoelectric dipole antenna with stripline aperture-coupled excitation. IET Microw. Antennas Propag., 12: 1575-1581. https://doi.org/10.1049/iet-map.2018.0078

       



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微波工程仿真
关注数学、电磁理论、微波射频、电路、工业设计等内容以及相关的仿真、设计工具软件。
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