阻带可控陷波超宽带天线的设计与时域分析

针对传统陷波结构只能在单个频点上实现陷波的局限性,文中通过使用开路槽线方法,提出和实现了一种阻带带宽可控且矩形度良好的微带馈电陷波超宽带天线.通过在超宽带天线U形辐射贴片上添加两个L形开路槽线和在馈线端添加一个U形槽线来实现陷波特性,通过调节两个L形开路槽线与U形辐射贴片的耦合间距来控制陷波阻带的带宽.除了阻带5.1～5.8GHz频段之外,该天线在3.1～10.6GHz超宽带频段内获得了很好的宽带阻抗匹配.文中还对该陷波超宽带天线进行了时域分析,计算了天线相关系数和脉冲宽度拉伸比.测量与仿真结果吻合良好,说明该陷波天线能有效地应用于超宽带系统.     

基于Sierpinski六角分形的小型化可穿戴天线

为实现柔性可穿戴天线的超宽带和小型化,提出了一种小型化六角分形超宽带可穿戴天线方案.在经典六角形超宽带天线的基础上,引入了Sierpinski结构,并增加了空心设计,同时去除2.5 mm六边形边缘长度以实现天线的超宽带和小型化.天线的最终尺寸为14.5 mm×13.8 mm×0.21 mm,采用柔性材料聚酰亚胺作为介质基板,其相对介电常数为3.6,损耗正切值为0.031,实现了天线的可穿戴灵活性.通过全波电磁仿真软件HFSS对天线进行建模,仿真和优化,仿真结果表明,天线的回波损耗在1.2-10.6 GHz频段低于-10 dB,在3 GHz处发生谐振,回波损耗值达到-38.24 dB.为了验证仿真结果,实际制作了天线,实测与仿真较为接近.研究表明,该天线具有较宽的覆盖频段,可适用于可穿戴无线通信设备和系统.     

一种新型八边形可控双陷波天线的分析与设计

文章提出了一种新型贴片八边形可控的双陷波天线,该天线采用了八边形贴片作为辐射单元,通过在微带馈线上嵌入型枝节谐振结构来形成陷波特性,从而限制某些频段的信号对超宽带通信系统的影响。通过调整枝节谐振结构的长度,可以改变陷波频段中心频点的位置,从而实现超宽带天线的陷波频段可调,为超宽带天线在不同频段进行陷波应用提供便利。     

遗传算法优化设计超宽带天线

应用遗传算法优化设计一个满足超宽带频段的U型天线.该天线用阶梯结构改善U型天线的阻抗带宽,并以遗传算法与时域有限差分法(FDTD)相结合的方法进行优化,最终得到天线的尺寸.天线驻波比实测值在3.1～10.6 GHz频段内都小于2. E面、H面的仿真方向图表明该天线全向性能较好,仿真增益在3.3～6.0 dB范围内.     

具有带阻特性的可穿戴超宽带单极子天线的研究

为降低窄带信号对超宽带的干扰,对具有带阻特性的超宽带天线进行了研究,提出了一种对WiMAX频段具有带阻特性的超宽带单极子天线.该天线采用了聚四氟乙烯玻璃纤维柔性材料作为介质基板,以铜作为辐射贴片和接地板材料,通过在天线的辐射贴片上刻蚀出开口谐振环,使得天线在3.25-3.9 GHz频段出现阻带,有效抑制了WiMAX无线通信(工作频段为3.3-3.7 GHz)窄带信号对超宽带的干扰.天线的整体尺寸为32 mm×40 mm×0.8 mm.仿真分析结果表明,天线带宽为2.7-12.3 GHz,阻带为3.25-3.9 GHz,实现了辐射方向图H面的全向特性和E面稳定性.通过建立人体组织模型,改变天线与人体的距离对天线工作特性进行对比分析,验证了可穿戴天线的可行性.     

平面渐变开槽天线的改进设计

采用高阻值电阻和短路销钉加载对微带线馈电渐变开槽天线进行改进,提出一种新型超宽带天线结构.利用ANSOFT HFSS高频结构仿真软件对新型天线的整体结构进行优化,在材料为FR4的介质板上设计了一副工作频段为1～40 GHz的天线模型.仿真结果表明,新型结构克服了传统天线中馈电线对阻抗带宽的限制,并使天线尺寸缩减了37....     

等效电路法在Vivaldi天线设计中的应用

为实现突破反复实验设计的传统方法,设计了微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线.该天线馈电部分的设计采用等效电路法,借助计算机辅助设计手段优化天线结构,对制作的实验样机进行了测试.最后,分析了加工工艺对该天线设计参数的影响.该天线工作频段为3.1～10.6 GHz,在整个频段内天线增益超过8.5 dB,3 dB波束宽度超过40度,辐射效率达到了81%,满足FCC规定的超宽带天线的指标.     

小型超宽带宽缝天线及其带阻功能设计

提出一种新型的小型超宽带（UWB）宽缝天线,并对其进行带阻功能设计.该天线采用椭圆结构的调谐支节,并由共面波导进行馈电.为获得超宽带工作特性,将其辐射缝隙设计为对称多边形.对该天线的性能进行仿真和实验研究,实测结果表明,该天线的-10 dB反射损耗频率范围为3.2~10.1 GHz.另外,通过在椭圆支节上开W形槽,使天线实现对无线局域网（5.150～5.825 GHz）频段的带阻功能.     

一种小型平面陷波超宽带天线

本文提出了一种应用于超宽带系统的带陷波结构的共面波导馈电小型平面超宽带天线.天线采用印刷电路板上的矩形贴片作为辐射单元,并由同一面上的共面波导(CPW)馈电,通过在矩形贴片上开一个C形槽来实现陷波功能,电磁仿真软件Ansoft HFSS10的仿真结果显示,合适地选择C形槽的尺寸可以调整陷波的中心频率和带宽.仿真及实验结果表明,该天线在3.1-10.6GHz工作频段内电压驻波比小于2,在5-6GHz范围内具有陷波特性,有效地阻隔了无线局域网(WLAN)系统对超宽带(UWB)系统的影响,在整个工作频段内有稳定的增益和良好的辐射方向特性.     

具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有双陷波特性的新型类Sierpinski分形超宽带天线的设计方法.天线采用由2个正六边形与圆形嵌套迭代而成的3阶类Sierpinski分形结构作为辐射贴片,并采用截短矩形两侧去切角且中间去矩形的缺陷地结构作为天线的接地板,实现了良好的超宽带特性.通过在天线辐射贴片上引入对称倒钩形开路枝节以及在微带线贴片上开倒U形槽,实现了3.6～4.3 GHz和7.2～7.8 GHz的双陷波特性.该天线尺寸仅为25 mm×18 mm×1.6 mm.仿真与实测结果表明:天线在3.3～16.4 GHz的频段内,同时可以滤除C波段卫星通信和X波段卫星通信系统的干扰.除2个陷波频段外,该天线具有较好的全向辐射特性和稳定的增益,适用于各种超宽带通信系统中.     

一种新型超宽带杯形单极子天线设计

针对现代无线通信设备多模、多频带工作、小型化的趋势,结合圆环微带天线频带宽和单板子微带天线结构简单等优点,设计了一种新型杯型单极子超宽带天线.通过打孔的方式改变辐射元的结构,使其同时具备圆环天线和单极子天线的优点,天线的性能因此大大得到改善.根据制作天线的实测结果表明,带孔杯型单极子天线在频率范围2.9～25.0 GHz内VSWR≤2,覆盖了从S至K波段.该天线覆盖频带宽、结构紧凑,适用于现代无线通信.     

一种新型小型宽带微带天线的设计

随着WLAN与蓝牙技术的发展,2.4 GHz频段越来越受到关注,因此,设计了一种新型的应用于2.4 GHz频段的天线.该天线结构紧凑,可以方便地植入无线通信设备中,有较强的实用性.它通过在矩形微带天线的辐射贴片上加载窄缝隙和一些谐振单元,利用直接或间接耦合作用,来实现微带天线的小型化宽频带.其阻抗带宽达到了885 MHz(2 010~2 899 MHz,回波损耗小于-10 dB),辐射方向图表明该天线性能较好,增益达到了6.7 dBi.     

小型化陷波超宽带天线的研究与设计

设计了一种具有陷波特性的超宽带天线,天线的阻抗带宽为118．8％．所设计的天线印刷在尺寸为30mrn×34mm×1．5mm,介电常数为3．5的介质基板上．通过在接地板上刻蚀“工”字形槽,有效地展宽天线的带宽,使其满足超宽带通信（UWB）系统（3．1～10．6GHz）的通信需求．同时为了实现该天线与无线局域网（WLAN）系统的协同工作,利用微波开路微带线技术产生陷波,从而避免WLAN对UWB通信的干扰．采用高频结构仿真软件HFSS对影响天线性能的关键参数进行设计、仿真、分析和优化,从而得到天线的最佳尺寸．实验结果表明,该天线在小型化的同时实现了宽带和陷波的要求,从而证明了设计方法的可行性和有效性．     

基于共面波导/微带线耦合结构的超宽带滤波器设计

针对高性能和小型化宽带滤波器设计问题,利用微带线和共面波导之间的大面积重合以及介质基板所导致的强耦合效应,设计了一款CPW/微带线结构的超宽带带通滤波器.分析了所设计带通滤波器的等效模型,讨论了耦合区域长度对滤波器性能的影响.CST软件仿真的结果表明,所设计的滤波器满足超宽带滤波器的设计指标,与其他同类滤波器相比,具有设计更简单、结构更紧凑的特点.     

基于基片集成脊波导的缝隙阵列天线的仿真与实验研究

为了降低缝隙天线阵列的重量和体积,提出了基于介质集成脊波导的缝隙阵列天线。专门设计了一种渐变微带线与介质集成脊波导的过渡结构,使得天线可以使用SMA接头进行馈电。在CST Microwave Studio软件中建立了工作于C波段的介质集成脊波导4缝天线阵列模型并进行了仿真分析,并使用仿真数据建立了天线的等效磁流阵列模型,很好地解释了天线的辐射特性。仿真与实验结果表明,4缝天线具有10.8%的阻抗带宽(4.4~4.9 GHz),带内增益为8.5 d Bi。天线为印刷型结构,具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽及增益较高的特点,可以广泛应用在相应频段的通信设备中。     

应用于 C波段的宽带圆极化微带天线设计

圆极化天线具有可接收任意极化电磁波的优点而被广泛使用,为满足通信需求,宽带圆极化天线应运而生。通过对矩形贴片天线进行结构调整得到一种新型宽带圆极化天线,使用电磁仿真软件CST对此天线进行全波时域仿真分析。仿真结果表明,该天线工作频段为3．8～8．1 GHz,在通带内轴比参数AR＜3的带宽为4～8 GHz,有效地拓宽了带宽。     

新型超宽带天线设计

设计一种新型超宽带全向天线。采用交叉结构改善了单极子天线方向图发生分裂的问题。提出了一种多圆嵌套的天线外形曲线,有效的改善了在工作频带内的阻抗匹配特性。在CST软件中建立天线模型,并进行仿真和优化。制作实物并测试,结果显示天线在0.47-25.5GHz频带内,反射系数优于-10dB,带宽比达到了53:1。全工作频带内方向图稳定,H面不圆度小于5dB。在电磁环境监测、超宽带通信以及脉冲雷达领域,具有重要的应用价值。     

具有陷波特性的小型超宽带天线的设计

设计了一种具有陷波特性的共面波导馈电超宽带天线.天线大小为（25mm×26mm×0.64mm）,利用仿真软件CST对其进行了仿真,对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究.结果显示,该天线在3.1GHz到大于20GHz的频带范围内VSWR〈2,其中在5.1～6.2GHz间具有陷波特性.该天线在整个工作频段内有良好的辐射方向特性.     

宽缝结构超宽带天线的研究

设计了3种微带线馈电的宽缝结构的超宽带天线：矩形微带馈电的阶梯状宽缝天线，矩形微带馈电的半圆形宽缝天线和圆形微带馈电的半圆形宽缝天线。实测结果表明这3种天线都具有超宽带性能。其中具有圆形微带馈电的半圆形宽缝天线具有更宽的阻抗带宽和良好的辐射性能。     

AMCBFM分析微带天线阵列的电磁散射

用自适应修正特征基函数法(AMCBFM)分析微带天线的电磁散射特性.以矩量法和体面积分方程为基础,把微带天线介质部分用四面体网格剖分,对应于SWG基函数;微带天线导体部分用三角形网格剖分,对应于RWG基函数.分析了2×2微带天线阵列的单站RCS和7×7微带天线阵列的双站RCS.结果表明:AMCBFM能有效分析微带天线阵列的电磁散射特性,且具有大幅度降低阻抗矩阵大小、减少计算机内存需求等优点.