《应用於无线通讯之微型化天线的探讨.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《应用於无线通讯之微型化天线的探讨.ppt（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室應用於無線通訊之微型化應用於無線通訊之微型化天線的探討天線的探討 微波元件讀書會微波元件讀書會指導教授：陳逸謙指導教授：陳逸謙 博士博士學生：曾昱瑋學生：曾昱瑋龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室Outline 天線 規格規格(Specification)理論(Theory)設計(design)製作(manufacture)量測(measurement)結論龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室Outline 天線 規格(Specification)理論理論(Theory)設計(design)製作(manufacture)量測(measurement)結
2、論龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室Outline 天線 規格(Specification)理論(Theory)設計設計(design)製作(manufacture)量測(measurement)結論龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室Outline 天線 規格(Specification)理論(Theory)設計(design)製作製作(manufacture)量測(measurement)結論龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室Outline 天線 規格(Specification)理論(Theory)設計(design)製作(manufacture)量測(measurement)
3、結論龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 天線規格天線規格龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的規格天線的規格在設計一個電路前，我們必需要先去了解天線重要的規格。並透過規格說明初步對天線有進一步的認知，才能方便我們設計、製作及量測我們實驗設計的天線為一共同面式片型天線，並配合其規格進行設計、製作及量測天線 規格規格 規格說明規格說明 規格說明規格說明龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的規格天線的規格饋入線饋入線 ：將射頻訊號注入到天線的傳輸線。反射係數反射係數 (z):定義入射波與反射波分別為正向波及負向 波,則對任何一點而言,反射波與入射比。電壓駐波比電壓駐波比(VSWR)：
4、當有反射波時,則傳輸線上會形成駐波。天線輸入阻抗天線輸入阻抗 ：天線相對於饋入線之等效阻抗，稱為該 天線之輸入阻抗(ZA)。全向性天線全向性天線 ：在各方向的輻射功率皆相同的天線，稱為 全向性天線。天線之共振頻率天線之共振頻率 ：輸入阻抗之虛部為0。天線 規格規格 規格說明規格說明 龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的規格天線的規格天線 規格規格 規格說明規格說明 天線場型天線場型 ：當觀察點在與天線等距的球面上移動時，觀察或 測量到的電場或功率會與觀察點的方位 有關。天線效率天線效率 ：理論上，當操作頻率等於天線之共振頻率時，傳輸線上 的入射能量可以全部經天線輻射出去。但由於天線本身
5、 會有損耗，如金屬損耗、材料損耗，使得天線的輻射功 率不完全等於傳輸線入射功率。天線之頻寬天線之頻寬：f2f1f0龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的規格天線的規格天線 規格規格 天線 規格規格 規格說明規格說明 天線效率天線效率 =總輻射功率總輻射功率入射波功率入射波功率好的天線好的天線 80 天線增益天線增益天線增益天線增益 G G=天線之最大單位面積輻射功率天線之最大單位面積輻射功率全向性天線之最大單位面積輻射功率全向性天線之最大單位面積輻射功率D:天線指向性天線指向性全向性天線的指向性為全向性天線的指向性為1或或0dB龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 天線理論天線理論龍華
6、科技大學 電機工程系微波元件實驗室濾波器 規格規格 理論理論 S參數參數 天線的理論天線的理論二埠網路b1a1b2a2S參數參數我們定義S參數為或其中稱之為散射矩陣；其中Port 1Port 2(輸入端的反射係數，當輸出端接上終端器時)(反向穿透係數，當輸入端接上終端器時)(順向穿透係數，當輸出端接上終端器時)(輸出端反射係數，當輸入端接上終端器時)龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 天線設計天線設計龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室共同面式片型天線共同面式片型天線規格規格(1)中心頻率中心頻率:2.4 GHz (2)S11 -18.94dB (3)大小大小 80 mm 80 mm天線
7、 規格規格 理論理論 設計設計 天線規格天線規格天線的設計天線的設計龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 概要概要:以FR4為基板(80mm80mm1.6mm)，由軟體設計一個共平面天線,由TXLINE模擬出半波長,頻率為2.4GHz，50的微帶線長度，從凹槽饋入，由Port看進去S11為18.94 dB，如下圖所示：天線的設計天線的設計天線 規格規格 理論理論 設計設計 天線規格天線規格 概要概要龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的設計天線的設計天線 規格規格 理論理論 設計設計 天線規格天線規格 概要概要 AWR龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的設計天線的設計電路圖尺寸
8、參數：天線 規格規格 理論理論 設計設計 天線規格天線規格 概要概要 AWR 寬度計算寬度計算36 mm3.0 mm1.0 mm29.5 mm62 mm31.1 mm31.1 mm80 mm80 mm龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 天線製作天線製作龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的製作天線的製作描圖指+FR4板放入曝光機曝光200秒加入顯影劑顯影加氯化鐵蝕刻擦酒精完成天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 製作流程製作流程龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 天線量測天線量測龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的量測天線的量測電路量測儀器電路量測儀器天線 規格規
9、格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 儀器簡介儀器簡介 PNA 網路分析儀：可量測範圍300KHz-13.5GHz龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的量測天線的量測電路量測儀器電路量測儀器天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 儀器簡介儀器簡介 Coplanar patch antenna實際電路(FR4基板)36 mm,3.0mm1.0 mm29.5 mm29.5 mm62 mm31.1 mmBox 80 mm 80 mm龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的量測天線的量測量測方法量測方法天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 儀器簡介儀器
10、簡介 量測方法量測方法 將天線固定在Port 1 上，並且找到其-10dB兩點及中心頻率，來計算出其頻寬 龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的量測天線的量測量測方法量測方法天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 儀器簡介儀器簡介 量測方法量測方法 將天線固定在Port 1 上，並且找到其-10dB兩點及中心頻率，來計算出其頻寬 龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的量測天線的量測量測方法量測方法天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 儀器簡介儀器簡介 量測方法量測方法 將天線固定在Port 1 上，並且找到其-10dB兩點及中心頻率，來計算出其頻寬
11、 龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室天線的量測天線的量測量測方法量測方法天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 儀器簡介儀器簡介 量測方法量測方法 利用AWR電腦模擬軟體，把實際值與理論值相互比較 BW=1%BW=6%龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室 結論結論龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室結論結論天線 規格規格 理論理論 設計設計 製作製作 量測量測 結論 無線通訊蓬勃發展，對於天線上的應用也相對的增加了許多，本次實驗主要讓我們了解到天線的一些理論與設計，並由電路理論進而去設計我們所需要之電路，並在實驗中學習量測儀器的基礎，亦可套用Microwave Office AWR電腦模擬軟體與實際量測結果相互比較，增加電路設計中的樂趣。龍華科技大學 電機工程系微波元件實驗室Thanks for you Attention!