6、共面波导馈电加载超材料的双频天线与低功耗近似乘法器设计

共面波导馈电加载超材料的双频天线与低功耗近似乘法器设计

在当今的无线通信和信号处理领域，天线和乘法器的性能优化至关重要。本文将介绍共面波导馈电加载超材料的双频天线以及低功耗近似乘法器的设计，探讨它们的原理、结构和性能表现。

共面波导馈电加载超材料的双频天线

1. 引言

平面超材料在射频应用中十分常见，例如小型谐振器就是其应用之一。超材料具有负磁导率、负介电常数或两者兼具的特性，能够提升天线尤其是共面波导（CPW）天线的性能。它常用于增强天线的带宽和辐射特性，还可减少多输入多输出（MIMO）天线中的互耦。随着无线通信的发展，CPW 馈电天线因其可集成于单片微波集成电路（MMIC）而备受关注，具有低色散和低辐射损耗的优势。

本文展示了一种与分裂环谐振器（SRR）和 CPW 耦合的圆形分裂环天线，并对不同接地迭代进行了参数研究，旨在探究天线与 SRR 和 CPW 耦合时的性能。

2. 天线结构设计

• 顶层结构 ：天线设计在 1.6mm 厚的 FR44 基板（εr = 4.4）上。辐射层由两个圆形分裂环组成，通过 CPW 馈电。内、外环的平均直径分别保持在 λ/8 和 λ/2。内、外环半径分别为 r1 = 6mm、r2 = 9mm、r3 = 10mm、r4 = 13mm，CPW 馈电的相关尺寸为 L1 = 20mm、L2 = 13mm、L3 = 3.5mm、L4 = 1mm、L5 = 15mm，整体天线尺寸为 38×38mm²。圆形贴片直径通过以下公式确定：
  [R = F\left(1 + \frac{2h}{\pi\epsilon_r F}\right)\le