宽频带Fabry-Perot谐振器印刷天线

分析了采用贴片式频率选择表面(FSS)为盖板、U形缝隙矩形贴片为辐射器的Fabry-Perot谐振器印刷天线,揭示了其天线频带远窄于辐射器频带的原因.鉴于上述Fabry-Perot谐振器天线的实用频带主要受限于谐振型的盖板,因此要展宽实用频带,就应弱化盖板的谐振特性,所以提出将FSS中相同尺寸的方形贴片改进成沿一维或二维渐变尺寸的结构.同时应增宽阻抗频带和增益频带及其相互交叠的带域,即增宽可利用的公共频带.仿真结果显示这种改进增宽了此类天线兼顾高定向性和阻抗匹配的实用频带.     

用于车载终端通信的双频段全向单极子天线

为满足露天矿山车载终端通信的需求，本文设计了一款能满足4G/5G通信的双频全向单极子天线。首先，基于共面波导馈电结构，设计了全向印刷矩形单极子单频天线；其次，在馈线左侧加载一个接地矩形辐射枝节以实现双频谐振，并在馈线右侧加载接地矩形辐射枝节以拓宽天线带宽；最后，在矩形单极子天线中心开十字型槽并对接地板做渐变处理，使天线在较宽频带内有良好的阻抗匹配。仿真和实测结果表明，该款天线具备双频段全向的辐射特性，完全满足设计要求。     

共面波导边缘结构的平面单极子天线

共面波导与微带线相比具有较低的损耗,并易于与其它电路结构集成。传统共面波导馈电的矩形单极子天线频带较窄。为了展宽天线带宽在矩形贴片底部开槽,并将共面波导的中心导带延伸至凹槽顶端进行馈电。将凹槽的顶端和共面波导的一部分地面设计成渐变结构,并通过在凹槽中插入阶梯结构对天线的输入阻抗进行调整。仿真结果表明,新型结构可将天线带宽由原来84.8%展宽到167.2%(频率范围为:2.17GHz～24.3GHz,S11≤-10dB)。实际测试结果与仿真值吻合良好。该天线具有近似全向的辐射特性,适合于便携式超宽带通信系统。     

多用途超宽带印刷单极子天线

提出了一种共面波导馈电的印刷单极子超宽带(UWB)天线.该天线通过在印刷三角形单极子天线上加载圆形结构,同时采用圆弧形渐变结构地板来获得天线的宽频带特性.实验结果表明:该天线在1.7-13 GHz的范围内其VSWR<2;工作频率范围内具有良好的全向辐射特性;传输函数幅度平坦、相位近似呈线性关系、传输时延较为平坦,有利于UWB信号的传输.这种天线可用于UWB、无线局域网、1800GSM和IMT2000等多种无线通信系统中.     

用于车载终端通信的双频段全向偶极子天线

针对露天矿山车载终端通信的需求,文章基于山字型结构设计一款同时满足4G/5G通信的全向偶极子天线。基于双锥天线模型设计全向印刷偶极子单频天线,通过在两侧加载枝节引入高频谐振,并通过在倒三角辐射贴片上开L形缝隙和矩形缝隙实现频段的展宽及谐振频点的偏移;对两侧枝节的末端进行渐变处理,使天线的谐振频率在拐点处可以平滑地过渡,从而在较宽的频带内获得良好的阻抗匹配。仿真和实测结果表明,该天线具备双频段全向的辐射特性,完全满足设计要求,且结构简单小巧、容易安装、不易受到损坏。     

小型渐变微波带线馈电平面超宽带天线

为有效地对共面波导馈电超宽带(UWB)天线进行小型化,提出了一种新型的小型渐变微波带线馈电平面UWB天线,其尺寸只有11 × 22.6 mm2,天线的小型化过程是利用了锥形的馈带、渐变缝隙结构和对传统共面波导天线直接切半的思路相结合,不仅大大减少了天线的尺寸,并且提高升了天线的频带阻抗特性.测量结果证明,天线阻抗带宽为2.33 到16 GHz,同时,该天线在3.1-11.6 GHz的频段内,具有良好的全向辐射特,测量结果与仿真结果吻合良好.该天线的尺寸小于USB A型公口的宽度,远远小于目前大部分UWB天线,可容易的集成到USB无线通信设备里面,有着广泛的应用前景.     

小型化平面螺旋天线及其宽频带巴伦的设计

介绍一种小型化的平面螺旋天线,该天线具有很宽的频带,在频段0.95～15.20 GHz内,实测反射损耗均小于-10 dB,同时在频段1.4～10.2 GHz内有较好的圆极化辐射特性（轴比小于4 dB）.与普通平面螺旋天线比较,该天线较大程度减小了天线横向尺寸,同时通过在天线下放置一圆台背腔,有效增宽了天线3 dB波瓣宽度（达130°）.设计了一种指数渐变的微带线到双线的非平衡 平衡阻抗转换巴伦,仿真和实测结果显示,天线具有良好的圆极化和宽频带特性.     

低频补偿超宽带TEM喇叭天线的研究与设计

设计和仿真了一种组合式的超宽带TEM喇叭天线。通过采用指数渐变的TEM喇叭天线与矩形框的组合形式,扩展了天线的低频截止频率。同时,为了提高高频端天线的增益,对天线口面做圆弧过渡。使用电磁仿真软件CST Microwave Studio进行建模与仿真分析。根据仿真结果制作了天线,在微波暗室内进行测试。结果表明,天线在0.78~20 GHz的频带内反射损耗小于2.5,比带宽达到了25.6∶1,在整个工作频段内平均增益为10 dBi,达到了预期的设计目的。     

双环天线的阻抗理论和频带优化

双环天线以其宽频带性能和馈电简单而获得广泛应用,国内学者曾对它的原型结构作过多种改型。然而迄今尚缺少对双环天线进行阻抗计算的准确理论。本文用矩量法分析和计算了双环天线中圆环的阻抗特性,讨论了双环天线的设计公式和输入阻抗频带的两步优化程序。设计实例指出:对天线结构与Balun结构分步优化可以进一步展宽频带,驻波比低于1.1的相对带宽可达36.4％。     

印刷型多频缝隙天线的设计与实现

设计了一种可以同时工作在四个频带的印刷型缝隙天线,该天线是在三角形辐射单元的基础上加载水平缝隙得到的。馈电结构为共面波导形式。采用电磁仿真软件CST Microwave StudioR○软件分析了天线的表面电流,并得到了缝隙结构参数对天线通频带的影响。设计了一个可以工作于四个频段(1.8/2.4/3.5/5.2 GHz)的多频天线,制作了天线样机并在微波暗室内进行测试。仿真与实验结果表明,该型天线能够工作在4个频段,天线在工作频带内具有H面的全向辐射特性.该天线的尺寸仅为44 mm×48 mm,且为单面印刷形式,具有小型化、低层本和易于加工的特点,可以广泛应用于移动通信系统的无线终端。     

Φ形多频带小型微带天线的研究与设计

设计了一种新型Φ形结构的多频带小型微带贴片天线,通过改变贴片表面电流路径的方法来实现天线的多频带和小型化。采用基于有限元方法的电磁仿真软件HFSS10.0对所设计的天线进行了仿真。仿真结果表明,当回波损耗小于-10.0 dB时,天线的工作频段分别为2 040~2 210 MHz,2 310~2 530 MHz,3 090~3 360 MHz,4 400~4 700 MHz。与普通的微带天线相比,所设计的天线不仅实现了多频段工作的性能,且其整体尺寸减少了79.17%,从而验证了这种设计方案的有效性。该天线的整体辐射性能良好,且结构简单易于实现,能够满足移动终端内置天线的多频带和小型化的要求。     

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....     

微带线—槽线馈电的Vivaldi天线参数分析

为了研究微带线-槽线馈电结构参数对Vivaldi天线辐射性能的影响,将该天线的参数归纳成微带短截线的尺寸、槽线环形谐振器的尺寸、天线渐变指数及开口尺寸3个部分,并分别对这些参数进行优化仿真设计.结果表明:3个部分主要参数对带宽均有较大影响,设计时槽线谐振腔半径不能随意增加,其值应与天线工作波长的1/4相当,扇形微带短截线夹角直接影响高频部分,有助于带宽的提高,随着渐变指数的增大,天线的增益和主瓣电平减小,波束宽度增加.该研究为该类天线设计提供了技术支持.     

宽频带双极化天线元的研究

对可用作有源相控阵元的多层微带贴片天线的频带展宽方面的技术作了介绍和分析,重点研究了其中层叠式展宽频带的思路.用全波分析法分析了层叠微带贴片天线的特性,采取了共面波导对十字形槽馈电的新颖的馈电结构,设计并仿真了一个多层结构的宽频带天线元,验证结果良好.     

Φ形多频带小型微带天线的研究与设计

设计了一种新型Φ形结构的多频带小型微带贴片天线,通过改变贴片表面电流路径的方法来实现天线的多频带和小型化.采用基于有限元方法的电磁仿真软件HFSS10.0对所设计的天线进行了仿真.仿真结果表明,当回波损耗小于-10.0 dB时,天线的工作频段分别为2040～2 210 MHz,2 310～2 530 MHz,3 090...     

一种基于DGS的分形微带天线的设计

将地面缺陷结构(DGS)引入微带天线的设计中,原本分形微带天线在5~20 GHz频带范围内有4个谐振频率点.由于DGS缺陷结构可以有效抑制天线的高次模,该新型结构在5~20 GHz频带范围内得到了两个谐振频率点,并使得天线的增益在引入DGS结构后提高了大约2 dB.     

微带偶极子天线的小型化改进设计

基于传统的偶极振子天线的原理和结构特点,结合微带天线的优势,改进设计了一种中心工作频率为2.45GHz的微带贴片偶极子天线,缩小了天线尺寸。设计过程中使用Ansoft HFSS软件搭建天线的模型并进行仿真。制作的天线利用PNA3621网络分析仪进行了测试,测量结果表明:在2.2GHz~2.7GHz频带范围内,天线方向图对称性较好,旁瓣较少,与仿真结果较为吻合,天线输入端电压驻波比和回波损耗较为理想,实现了较宽的频带。     

新型双阻带超宽带单极天线

提出一种新型的具有双阻带特性的超宽带单极子天线。该天线采用渐变微带线馈电,阻抗带宽在电压驻波比（voltages standing wave ratio,VSWR）小于2时,为3.1~14.4 GHz。通过在扇形单极子天线上开弧形槽及对称双竖槽,实现了对WLAN5.5,WIMAX3.5及C波段卫星通信系统的频带抑制。实验结果表明,该天线在整个工作频段内具有良好的阻抗特性和辐射特性,适用于超宽带无线通信系统。     

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。     

不同夹角V型蝶形天线性能比较

采用基于RWG(rao wilton glisson)边元建模、RWG基函数的矩量法求解蝶形天线表面电流,得到天线的性能参数,比较分析了天线两臂夹角分别在30°、45°、60°、90°、180°(平面结构)时,频带在25 MHz~4 GHz内天线的输入阻抗、反射系数、增益、辐射功率及方向性。分析可知:夹角越小,频带辐射功率越大,高频比低频更能有效辐射,方向性略有增强;平面结构天线性能参数在频带内变化更平稳,更有利于低频带的辐射。