Dual-Band Microstrip Antenna for GSM 900/1800 MHz

GSM 帯域 (900/1800 MHz) で動作するシングル フィード マイクロストリップ アンテナを報告します。シミュレーションと測定結果は、リターン ロスといくつかのアンテナ パラメータについて示されています。本来、正三角形は 1.8 GHz の共振器のように動作します。ただし、次の図に示すように、その 2 つの側面に沿って 2 つの分岐を導入すると、0.9 GHz で観察される低次モードで別の共振が発生します。シミュレートされた結果は、[1] で参照できる測定結果に非常に近いものです。

図 1 - SolidWorks での構造の 3D ビュー

構造のメッシュは、ポートの領域でより細かくなっています。構造の寸法を認識し、非常に便利なメッシュを適用する HFWorks のデフォルトのメッシュに頼ることができます。一方、ユーザーはメッシュのグローバル サイズを完全に制御でき、構造により関連性が高いと思われる領域のメッシュ コントロールも定義できます。

図 2 -構造のメッシュ

シミュレーション

高速スイープ プランを使用してアンテナ スタディを準備します。好ましくは、中心周波数は共振モードの 1 つ付近にある必要があります。最初のステップのリターン ロス測定のみに関心があるため (他のパラメーターは次のステップで計算されます)、アンテナ パラメーターの計算に多くの時間を無駄にしないために、Theta と Phi のステップを大きくすることができます。さらに、形状の対称性から利益を得て、三角形を同一の半分に切断する PMCS 平面を配置することもできます。これにより、シミュレーション時間が短縮される可能性があります。

負荷/制約

[1] で指定されているように、フィードは SMA コネクタを介してパッチに接続する必要があります。形状の寸法を考慮しながら、自由にコネクタを作成できます。

その後、メッシュの準備に取り掛かります。メッシュは、シミュレーターが形状で見るもののようなものです。そのため、拍車を完全に表示する必要がある場合は、その領域に細かいメッシュ コントロールを適用する必要があります。無関係なサーフェスを過度にメッシュすると、シミュレーション時間が非常に長くなります。

結果

シミュレーションの精度を検証するために、リターン ロス曲線を見ることができます。この曲線は、シミュレーターが 2 つの共振モードを完全に捉えていることを示しています。レポートの冒頭で述べたように、この例では高速スイープ プランが使用されています。離散スイープでは、より正確な結果が得られます。次の図は、シミュレートされた曲線と測定された曲線を示しています

図 3 -シミュレートされた (赤) および測定された (黒) リターン ロス

図 4 -シミュレートされたリターン ロス (HFWorks)

結論

この例では、HFWorks のシミュレーション前およびシミュレーション後のステップでアンテナ スタディを設定する方法を見つけることができました。シミュレートされたモデルは、測定値と完全に一致しています。また、3D プロットでさまざまな電気的パラメーターを出力します。モデルで使用されている寸法と材料は、意図した周波数帯域に合わせて最適化されています。三角形のパッチに導入されたスプリアスは、より低い共振モードを発見するために十分にメッシュ化する必要があります。

参考文献

[1] A Triple Band Antenna for GSM and GPS Application Min Sze Yap, Lenna Ng, and Sheel Aditya 2003 IEEE