System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种CPW馈电高增益透明柔性天线及制备方法技术_技高网
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一种CPW馈电高增益透明柔性天线及制备方法技术

技术编号:43532315 阅读:8 留言:0更新日期:2024-12-03 12:17
本发明专利技术属于天线及制备技术领域,涉及一种CPW馈电高增益透明柔性天线及制备方法,所述CPW馈电高增益透明柔性天线包括反射板和天线本体,反射板位于天线本体正下方10mm处,天线本体包括基板和天线单元,四个天线单元正交放置在基板上,四个天线单元的接地平面通过天线中心的去耦结构互连,形成公共接地平面,其具有透明灵活的结构,能够以200°角弯曲,使其适合各种应用,特别是在物联网领域;而且采用多输入多输出系统,工作频率范围为2.16至20GHz,提高无线通信性能,其最高效率可达51%,并采用反射板将峰值增益提高至4dBi,同时拥有超过9.988dB的分集增益和低于0.05的低包络相关系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线及制备,涉及一种cpw馈电高增益透明柔性天线及制备方法。


技术介绍

1、随着新一代通信技术的发展,物联网(iot)获得了巨大的发展势头,改变了我们与世界互动的方式。物联网技术在很大程度上依赖于无数设备之间的高效数据交换,因此需要强大的无线通信解决方案。在此背景下,多输入多输出(mimo)天线发挥着关键作用。mimo天线通过多个天线同时发送和接收数据来增强物联网数据交换,确保可靠和高速的连接。

2、超宽带mimo天线在物联网领域表现出色,超宽带技术提供更高的数据速率、改善的信号质量并减少干扰,非常适合精确定位服务、资产跟踪和智能家居,它们对各种频率和更宽带宽的适应性可满足各种物联网设备的需求,使其不可或缺。

3、此外,随着物联网应用的不断多样化,对透明且灵活的超宽带mimo天线的需求不断增加,这些天线可以无缝集成到各种表面,包括玻璃、塑料和织物,这种适应性对于可穿戴设备、智能包装甚至智能窗户等物联网应用至关重要,在这些应用中,美观、灵活性和透明度至关重要。物联网的未来在很大程度上依赖于透明、灵活的超宽带mimo天线的集成,以在日益互联的世界中提供无处不在、高效且低调的连接。

4、一些具有灵活或透明特性的mimo天线已经被提出,文献“s.virothu and m.satyaanuradha,"flexible cp diversity antenna for 5g cellular vehicle-to-everythingapplications,"aeu-international journal of electronics and communications,vol.152,p.154248,jul.2022.”提出的采用聚酰亚胺薄膜基板的双端口mimo天线,工作频段为3.23-6.26ghz,可应用于5g领域;文献“a.desai,j.kulkarni,m.m.kamruzzaman,h.h.t.hsu,and a.a.ibrahim,"interconnected cpw fed flexible 4-port mimo antennafor uwb,x,and ku band applications,"ieee access,vol.10,pp.57641-57654,2022”提出了一种采用柔性fr-4基板的四端口mimo天线,能够覆盖超宽带、x和ku频段;文献“m.g.nabi alsath,p.d.sowjanya,s.kirubaveni,and n.indu v,"opticallytransparent mimo antenna with polarisation diversity for vehicularcommunications,"international journal of electronics,pp.1-17,2023”提出的采用钠钙玻璃基板的双端口mimo天线透明度为72%,可提供3.1-12ghz频段,可用于汽车通信;在文献“k.k.so,b.j.chen,and c.h.chan,"microwave and millimeter-wave mimoantenna using conductive ito film,"ieee access,vol.8,pp.207024-207033,2020”中,使用玻璃基板的四端口mimo天线实现了84%的天线透明度,其工作频率范围为4.9ghz和26ghz,适用于5g移动智能通信领域;文献“a.desai,m.palandoken,j.kulkarni,g.byun,and t.k.nguyen,"wideband flexible/transparent connected-ground mimo antennasfor sub-6 ghz 5g and wlan applications,"ieee access,vol.9,pp.147003-147015,2021”推出了采用melinex基板的四端口mimo天线,频率范围为2.2-6ghz,天线透明度为70%,适合sub-6 5g和wlan应用。因此,现在物联网领域需要具有良好隔离度的透明柔性超宽带mimo天线,但迄今为止尚未有报道。但是,现有的这些天线达不到物联网领域要求,因此,亟需一种cpw馈电高增益透明柔性天线及制备方法,为物联网领域提供具有良好隔离度的透明柔性超宽带mimo天线。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点,设计提供一种cpw馈电高增益透明柔性天线及制备方法。

2、为实现上述目的,本专利技术所述cpw馈电高增益透明柔性天线包括反射板和天线本体,反射板位于天线本体正下方10mm处,天线本体包括基板和天线单元,四个天线单元正交放置在基板上,四个天线单元的接地平面通过天线中心的去耦结构互连,形成公共接地平面。

3、作为本专利技术的进一步技术方案,所述反射板采用边长为70mm的正方形ito-pet反射板。

4、作为本专利技术的进一步技术方案,天线本体的电气尺寸为0.38λ0×0.38λ0,其中λ0代表2.2ghz的自由空间波长。

5、作为本专利技术的进一步技术方案,所述基板采用0.125mm厚的pet膜,基板的长宽均为52mm,其相对介电常数εr为3.2,正切损耗tanδ为0.022。

6、作为本专利技术的进一步技术方案,所述天线单元采用超宽带天线,超宽带天线的导电材料为0.01mm厚的ito材料,表面电阻为5ω/sq。

7、作为本专利技术的进一步技术方案,所述天线单元包括线头、接线、线根和天线接地板;接线为葫芦形结构,接线的两端分别连接线头和线根,天线接地板为窗户结构,天线接地板上开有四个窗口,天线接地板对称设置在接线和线根的两侧。

8、本专利技术所述cpw馈电高增益透明柔性天线的制备过程为:

9、s1、将0.125mm厚的pet膜裁剪成边长为52mm的正方形作为基板;

10、s2、设计天线单元,将接线的两端分别连接在线头和线根上,线头、接线、线根为一体式结构,在接线和线根的两侧对称设置天线接地板,共制作成四个天线单元;

11、s3、将四个天线单元正交放置在基板上;并将四个天线单元的接地板通过天线中心的去耦结构互连,形成公共接地平面,从而得到天线本体;

12、s4、将边长为70mm的正方形ito-pet反射板放置在天线本体下方10mm处,得到cpw馈电高增益透明柔性天线。

13、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

14、(1)具有透明灵活的结构,透明度高达71.1%,并且能够以200°角弯曲,使其适合各种应用,特别是在物联网(iot)领域;

15、(2)采用多输入多输出(mimo)系统,工作频率范围为2.16至20ghz,可提高无线通信性能;

16、(3)该天线的最高效率可达51%,并采用反射板,可将峰值增益提高至4db本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CPW馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,包括反射板和天线本体,反射板位于天线本体正下方10mm处,天线本体包括基板和天线单元,四个天线单元正交放置在基板上,四个天线单元的接地平面通过天线中心的去耦结构互连,形成公共接地平面。

2.根据权利要求1所述CPW馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,所述反射板采用边长为70mm的正方形ITO-PET反射板。

3.根据权利要求1所述CPW馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,天线本体的电气尺寸为0.38λ0×0.38λ0,其中λ0代表2.2GHz的自由空间波长。

4.根据权利要求2所述CPW馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,所述基板采用0.125mm厚的PET膜,基板的长宽均为52mm,其相对介电常数εr为3.2,正切损耗tanδ为0.022。

5.根据权利要求1所述CPW馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,所述天线单元采用超宽带天线,超宽带天线的导电材料为0.01mm厚的ITO材料,表面电阻为5Ω/sq。

6.根据权利要求4所述CPW馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,所述天线单元包括线头、接线、线根和天线接地板;接线为葫芦形结构,接线的两端分别连接线头和线根,天线接地板为窗户结构,天线接地板上开有四个窗口,天线接地板对称设置在接线和线根的两侧。

7.一种如权利要求6所述CPW馈电高增益透明柔性天线的制备方法,其特征在于,具体过程为:

...

【技术特征摘要】

1.一种cpw馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,包括反射板和天线本体,反射板位于天线本体正下方10mm处,天线本体包括基板和天线单元,四个天线单元正交放置在基板上,四个天线单元的接地平面通过天线中心的去耦结构互连,形成公共接地平面。

2.根据权利要求1所述cpw馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,所述反射板采用边长为70mm的正方形ito-pet反射板。

3.根据权利要求1所述cpw馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,天线本体的电气尺寸为0.38λ0×0.38λ0,其中λ0代表2.2ghz的自由空间波长。

4.根据权利要求2所述cpw馈电高增益透明柔性天线,其特征在于,所述基板采用0.125m...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑宇刘田司源金哲俊孙中森
申请(专利权)人:青岛大学
类型:发明
国别省市:

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