跳至内容
  • 首页
  • 资源
  • 用于无线电力传输和数据通信的圆极化微带天线
应用实例

用于无线电力传输和数据通信的圆极化微带天线

索取项目文件

该几何图形来自 Mohammod Ali、G. Yang 和 R. Dougal 的论文 "A New Circularly Polarized Rectenna for Wireless Power Transmission and Data Communication"[1]。贴片的几何形状详见图 1。 

 

图 1 - 已公布的天线示意图

图 1:已公布的天线示意图

 

文中介绍了大部分重要参数,但忽略了两个关键信息。同轴导体的半径和馈电的水平定位都没有提及。如图 2 所示,我们使用草图和约束工具来创建贴片几何图形,使用的参数与论文中概述的相同。新增参数用于控制馈电半径和水平定位。

 

图 2 - XF7 中的天线

图 2:XFdtd 中的天线

 

定义了 0.5 x 0.5 x 0.3175 毫米的非均匀基底单元尺寸,并为贴片表面定义了 0.1 x 0.1 毫米的 XY 自动网格区域。 在同轴电缆的中心导体上采用了自动固定点,以便定位小单元的使用。采用 CPML 外部边界条件,整个结构周围有 30 个单元填充。

我们进行了简要的参数分析,以探讨馈电半径和水平定位对回波损耗的影响。在本例中,水平定位被定义为贴片中心的偏移量。图 3、图 4 和图 5 展示了这些变量的影响。通过上述分析,我们选择 0.05 毫米的馈电半径和 0.16 毫米的馈电位置进行其余分析。XFdtd 的内置脚本语言用于加载纸张上的测量回波损耗,并将其与模拟结果并排绘制在图 6 中。

 

图 3 - 回波损耗与馈电半径的关系

图 3:回波损耗与馈电半径的关系

 

图 4 - 回波损耗与馈电位置关系的初步研究

图 4:回波损耗与馈电位置关系的初步研究

 

图 5 - 最终调查回波损耗与馈电位置的关系

图 5:最终调查回波损耗与馈电位置的关系

 

图 6 - 模拟值与测量值的比较

图 6:模拟和测量结果的比较


为了获得三维辐射模式,在 5.5 GHz 频率下进行了稳态 CW 仿真。图 7 和图 8 分别显示了 phi 和 theta 结果的二维极坐标图。图 9 - 13 分别显示了三维总增益、θ 增益、phi 增益、LHCP 增益和 RHCP 增益。

 

图 7 - phi = 0 度时的 Phi 和 Theta 增益

图 7:phi = 0 度时的 Phi 和 Theta 增益

 

图 8 - phi = 90 度时的 Phi 和 Theta 增益

图 8:phi = 90 度时的 Phi 和 Theta 增益

 

图 9 - 总收益

图 9:总收益

图 10 - Theta 增益

图 10:Theta 增益

 

图 11 - Phi 增益

图 11:Phi 增益

 

图 12 - LHCP 增益

图 12:LHCP 增益

 

重置

图 13:RHCP 增益

 


参考资料

  1. M.Ali、G. Yang 和 R. Dougal。 "用于无线电力传输和数据通信的新型圆极化整流天线"。 IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 4, pp.

 

索取项目文件

感谢您对本应用示例感兴趣。请填写下表下载用于无线功率传输和数据通信的圆极化微带天线项目文件。