一種應(yīng)用于2.45GHz的微帶整流天線(xiàn)設(shè)計(jì)
由Anritsu 37269C矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)該DGS結(jié)構(gòu)低通濾波器的傳輸參數(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)試,其測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果的比較如圖3所示。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201809/388681.htm
由圖3分析可知,該DGS結(jié)構(gòu)濾波器呈現(xiàn)出較好的低通濾波器特性。它對(duì)2.8 GHz以上的高頻信號(hào),特別對(duì)二次諧波(4.9 GHz)、三次諧波(7.35 GHz)有很好的抑制作用,可用于整流天線(xiàn)低通濾波器部分。
1.3 微波整流電路設(shè)計(jì)
微波整流電路所使用的二極管為Agilent公司的HSMS-282C肖特基整流二極管,SOT-323封裝,它的主要參數(shù)如下:串聯(lián)電阻Rs=5 Ω,寄生結(jié)電容Cj0=0.18 pF,擊穿電壓Vbr=7 V。該肖特基整流二極管具有較小的結(jié)電容,在較低的輸入電壓下,就可以產(chǎn)生較大的電流,并且可以對(duì)微波信號(hào)以較高整流效率進(jìn)行整流,它的這一特點(diǎn)很適合小功率輸入的整流天線(xiàn)。
由于整流二極管HSMS-282C正常工作時(shí)存在著一定的輸入阻抗,與前端電路的50 Ω微帶線(xiàn)不能很好地匹配,這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)微帶電路無(wú)法處于諧振狀態(tài),嚴(yán)重影響整流天線(xiàn)的整流效率。于是肖特基整流二極管與50 Ω微帶線(xiàn)間的匹配電路設(shè)計(jì)就尤為重要了。
應(yīng)用ADS軟件對(duì)匹配電路進(jìn)行設(shè)計(jì)如圖4(a)所示,通過(guò)一段微帶線(xiàn)完成了整流二極管與50 Ω微帶線(xiàn)的匹配。實(shí)測(cè)反射參數(shù)圖如圖4(b)所示,其中在整流二極管輸出端由四分之一波長(zhǎng)微帶線(xiàn)和1 nF電容構(gòu)成的直通濾波器主要是防止直流以外的高頻能量輸出,這樣可以提高整體電路的整流效率。
由圖4(b)分析可知,通過(guò)匹配電路的作用,該整流電路在2.45 GHz諧振.可以對(duì)2.45 GHz的微波能量進(jìn)行整流工作。
2 整流天線(xiàn)實(shí)測(cè)結(jié)果
2.1 整流天線(xiàn)增益測(cè)試
在微波屏蔽室中對(duì)整流天線(xiàn)的增益進(jìn)行實(shí)際測(cè)量實(shí)驗(yàn),如圖5所示,測(cè)試天線(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)喇叭天線(xiàn)等高距地面75 cm,間距為1.2 m。由Agilent E8257D FSG模擬信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生10 dBm的2.45 GHz輸入信號(hào),經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)天線(xiàn)發(fā)射,本文所制作的2.45 GHz光子晶體天線(xiàn)可接收到-18.7 dBm的信號(hào),而同等條件下的標(biāo)準(zhǔn)喇叭天線(xiàn)可接收-16 dBm的信號(hào)。由標(biāo)準(zhǔn)天線(xiàn)工作手冊(cè)可以查知該標(biāo)準(zhǔn)喇叭天線(xiàn)在2.45 GHz的增益為8 dBi,由公式計(jì)算可知,文中所設(shè)計(jì)的光子晶體天線(xiàn)增益為4.29 dBi。
評(píng)論