矿用小型化单极子超宽带天线设计和性能分析

摘要：

为满足煤矿井下天线小型化以及本安设计的要求,分析了超宽带信号在矿井通信中的适应性,并设计了超宽带单极子介质谐振器天线,根据单极子天线和介质谐振器放置在介质基板上的不同方式可分为交叉式或平面式2种结构,天线长×宽×厚仅为30.5 mm×15 mm×5.762 mm,实现了天线的小型化.该天线在宽频段中有较高的辐射效率,具有良好的方向性,结构简单.应用高频仿真软件HFSS分别对交叉式和平面式单极子介质谐振器天线进行建模,分别分析了反射系数、辐射方向图、天线增益等主要性能,交叉式介质谐振器天线工作频率为4.2～10.9 GHz,相对带宽达到89％,为进一步验证超宽带单极子介质谐振器天线的性能,进行了试验测试,结果表明超宽带单极子介质谐振器天线具有良好的方向性,验证了仿真结果的正确性.

关键词：煤矿井下、介质谐振器天线、超宽带天线、单极子天线

所属期刊栏目：43

分类号：TD67(矿山电工)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划资助项目2012AA062203;国家自然科学基金资助项目U1261125;北京市教育委员会创新团队建设提升计划资助项目IDHT20130511

在线出版日期：2015-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：81-85