基于锥形天线的超宽带微带-波导转换的研究

提出了一种新型的微带-波导转换器,利用锥形天线实现其传输的超宽带和端射特性.将单片微波集成电路(MMIC)兼容的天线插入到矩形波导的E平面中,可以实现TE10主导模式传输.采用这种新的天线耦合方式,可以实现紧凑的结构设计和低成本的制造,而不需要多层衬底或侧壁开槽的波导结构.研究表明:在机械对准情况下,设计的超宽带(Ultra-Wide-Band)天线耦合的微带转波导连接器在6～50 GHz频带内,回波损耗优于-10 d B,电压驻波比(VSWR)小于1.22.     

新型缝隙加载陷波三频微带天线

设计了一种基于陷波结构的三频微带印刷天线,以平面单极子天线为基础,采用共面波导馈电,通过在辐射贴片和微带线上加载缝隙实现了天线的三频特性。用电磁仿真软件HFSS12对天线进行设计优化,根据仿真结果制作了天线样品,测试结果与仿真结果吻合较好。天线回波损耗大于10dB的工作频段为1.85～2.53GHZ,3.14～4.38GHz和4.87～5.93GHz,可以很好地覆盖Bluetooth(2.4～2.48GHz),WiMAX(3.4～3.6GHz)和WLAN(5.15～5.825GHz)3个频段。在工作频带内阻抗特性和方向图特性良好,可以满足无线通信的要求。     

一种C波段基于发卡结构的低耦合贴片天线

在收发天线对中,收发天线单元间的距离越近,单元间的耦合越强。为了抑制近距离放置的2个微带贴片天线单元间的互耦,提出一种占用很小平面空间的对称发卡结构,通过引入新的耦合路径进行天线耦合补偿。基于该结构,设计加工了工作频率在5.8 GHz的微带贴片天线对,尺寸为30 mm×50 mm×1 mm。天线单元边缘间距为0.03λ_0。实验测量结果表明,采用该结构能够使天线对在5.8 GHz实现42 dB隔离度,|S_(11)|-10 dB带宽为1.21%,带宽内隔离度大于40 dB,证明了该设计的有效性。     

一个12GHz频段的开槽耦合微带天线阵的设计

该文介绍了一个12GHz频段的开槽耦合微带天线阵设计.天线单元的耦合开槽采用"H"形状,各天线单元采取并列馈电方式.为增大天线的频带宽度,在印制有辐射单元和馈电线路的两个微带线路板之间加入了空气间隙.基于4×4单元天线阵仿真结果设计的8×8单元天线阵具有11.3～13.0GHz(S11<-10dB)的宽频带及22.3dBi的最大增益.     

60 GHz低损耗宽带的超表面天线阵列

研究一种基于超表面的60 GHz 1×2宽带天线阵列.为降低传输损耗,天线阵列由间隙波导功分器馈电,间隙波导传输线两侧放置电磁带隙结构,能量通过缝隙与顶层超表面耦合,从而向空间辐射.天线阵列安装在Rogers 4350b介质基板上,由超表面辐射器引入的准TM₃₀谐振模式与缝隙辐射单元的本征模式结合,从而拓展天线带宽,改善天线增益.研究结果表明:天线阵列-10 dB |S₁₁| 带宽仿真结果为49.3~65.0 GHz,实测结果为48.5~64.8 GHz,覆盖57.0~64.0 GHz范围的无授权毫米波通信频段;在匹配带宽内,天线的最大增益为11.8 dB,3 dB增益带宽为15%.     

基片集成波导与微带线的过渡研究

基片集成波导与微带线的过渡问题是基片集成波导应用的一个重要前提,为了提高两者的能量传输效率,通过阻抗匹配分析,设计了SIW渐变式过渡结构和2种微带渐变式过渡结构,并讨论了2种微带渐变式结构中参数变化对传输性能的影响。实验结果表明,当过渡系数取3~4或指数系数取0.10~0.15时,2种微带渐变式过渡结构具有较好的传输性能。所加工的2种转接器的回波损耗均优于13 dB,带宽均超过了4.0 GHz,实现了较宽的带宽和较好的传输性能,可以广泛地应用于SIW器件的设计和测试中。     

一种紧凑型超宽带微带天线的研究

设计了一种新颖的小型微带结构的超宽带天线,采用共面波导馈电结构,金属底板的槽型边缘被设计成对称的多边形以获得超宽带频率特性. 通过FDTD数值计算方法获得了最佳的天线几何尺寸并根据设计结果加工制作了天线模型. 计算结果和实际测试结果吻合良好,并表明该天线的S11<-10 dB阻抗带宽达到了117%（从2.75 GHz到10.5 GHz）.     

一种低剖面带宽增强型基片集成波导背腔缝隙天线

本文在基片集成波导腔体结构的基础上,结合共地共面波导结构,提出了一种低剖面带宽增强型背腔缝隙天线.本天线兼具传统金属波导缝隙天线辐射效率高、功率容量大以及传统微带缝隙天线体积较小的优点,同时还具有了低剖面、重量轻、易于与平面电路集成的特点.仿真结果显示,该天线中心工作频率为5.8GHz,最大增益6.9dBi,相对带宽2.25％,完全覆盖5.8GHz频段,适用于RFID应用.     

一种耦合馈电的双频圆极化缝隙天线的设计

设计了一种结构简单的双频圆极化微带缝隙天线.该天线采用微带线耦合馈电,通过4条长短不等的正交缝隙臂和正方形环状缝隙实现了双频圆极化.仿真与测试结果表明:该天线在1.220~1.539 GHz和2.740~3.047 GHz两个频段实现了良好的阻抗匹配,在1.415~1.505 GHz和2.825~2.890 GHz分别实现了圆极化性能,且最大增益均大于3 dBi.该天线具有较宽的工作带宽及良好的辐射特性,其中低频段为右旋圆极化(RHCP),高频段为左旋圆极化(LHCP).天线性能良好且结构简单,实际测量结果与仿真结果吻合一致.     

新型宽频带微带天线的设计与仿真

提出了一种新型的适合在ISM 2.45 GHz频段的无线通信和RFID等领域应用的N形微带贴片天线,该N形微带天线采用共面波导馈电,具有小型化、宽频带的特点。为了进行比较,建立了采用同轴馈电的N形微带天线以及采用共面波导馈电的E形微带天线,借助电磁场仿真软件Ansoft HFSS 10.0进行仿真。文中给出了天线反射损耗及辐射方向图的仿真结果,通过比较可以看出,在中心工作频率2.45 GHz处,相对带宽达到了20%,尺寸减小了25%。该设计具有一定的参考价值。     

基于低温共烧陶瓷工艺的370GHz三阶带通滤波器设计

基于低温共烧陶瓷工艺(LTCC),设计了工作在370 GHz的三阶带通滤波器.采用有限元分析软件HFSS提取了LTCC工艺下矩形波导的复传播常数,并精确计算了LTCC工艺下矩形谐振腔的品质因数和耦合系数,用于辅助带通滤波器的设计.随后设计了能够用于进一步探针测量的微带线到矩形波导转换器.最终得到的三阶带通滤波器中心频率370 GHz,相对带宽4.7%,插入损耗0.7 d B,回波损耗22 d B,带外抑制大于28 d B.     

一种基于康托集分形的超宽带陷波天线的研究与设计

提出了一种共面波导馈电的超宽带陷波天线.该天线采用康托集分形辐射单元,有效增加天线的阻抗带宽,使所设计的天线满足超宽带通信的需求.为了避免超宽带天线与传统的窄带系统之间的干扰,在共面波导接地面的顶部刻蚀一个U形槽,从而在5.1～5.9 GHz产生一个陷波特性,有效避免超宽带系统与窄带系统之间的干扰,实现超宽带系统与WLAN和WiMAX系统的协同工作.利用高频结构软件HFSS对设计的天线进行仿真分析,结果表明,在3.1～10.6 GHz频带范围内所设计的超宽带天线的回波损耗小于10 dB,并在5.1～5.9 GHz范围内回波损耗大于10 dB,实现了超宽带系统与IEEE802.11 a(5.1～5.9 GHz)的协同通信.     

基于枝节谐振器的体域网超宽带陷波天线优化设计

为满足无线体域网(wireless body area network,WBAN)应用中对超宽带天线的陷波要求,采用在槽孔型的辐射贴片上添加十字型枝节谐振器的方法优化设计了一款超宽带陷波天线.天线使用共面波导方式馈电,使天线获得较宽的带宽.通过嵌入十字型枝节谐振器调谐天线的阻抗,实现陷波特性.通过仿真分析确定谐振器横、竖枝节的尺寸范围.利用量子进化算法对谐振器的横、竖尺寸进行优化,获取使天线的陷波频带达到最佳要求的谐振器尺寸参数.根据优化结果制作实物天线,天线的带宽为3.4-9.9 GHz,陷波频段为5.2-5.8 GHz.由天线回波损耗及方向图的仿真和测试结果表明,该优化设计方法是有效的.     

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.     

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.     

一种具有多阻带特性的超宽带天线设计

本文设计了一种具有多阻带特性的平面超宽带天线.该天线由共面波导(CPW)馈电单元和一个椭圆形的辐射单元构成.辐射单元上的C型槽产生了第一条阻带,其中心频率为3.5 GHz.地板上两对称的蛇形槽线产生了第二条阻带,其中心频率为5.5 GHz.第三条阻带,即超宽带高频段的截止阻带,通过馈线上的U型槽实现.天线的测量结果与仿真结果吻合较好,在超宽带频带内实现了3.2 GHz～3.8 GHz,5.05 GHz～5.9 GHz以及高于10.7 GHz的阻带,表明其在工作频带内具有良好的抑制干扰能力.此外,讨论了天线的增益、群时延响应和信号波形保真度,结果表明此天线具有良好的频域特性和时域特性.     

一种叠加椭圆环形三频单极子缝隙天线的设计

设计一种叠加椭圆环形三频单极子缝隙天线, 并分析改变椭圆环尺寸对天线性能的影响. 天线由叠加椭圆环形馈源终端、 共面波导馈线、矩形宽缝隙地板构成, 采用共面波导馈电. 结果表明, 设计的天线具有三频特性, 有效工作带宽为3.2~3.8 GHz, 5.1~6 GHz, 7.8~12 GHz, 尺寸为25 mm×25 mm, 各频段的辐射特性和增益特性良好, 适用于集成WiMAX,WLAN和X频段的小型多频带无线通信系统.     

梯形双陷波超宽带平面单极子天线的设计与分析

设计一种梯形双陷波超宽带平面单极子天线, 并分析改变C形缝隙陷波结构半径和L形缝隙对天线性能的影响. 天线由梯形组合结构辐射单元、 共面波导馈线、 地板和同轴接头构成. 结果表明, 当设计的天线工作频段为2.9~11.2 GHz, 陷波频段为3.28~3.79 GHz和4.82~6.08 GHz时, 双陷波与辐射效果良好, 可降低各无线通信系统间频段交叉重叠导致的相互干扰.     

2.45GHz柔性微带天线的设计及传感特性

设计一种共面波导馈电的2.45 GHz柔性微带天线, 通过在高频结构仿真(HFSS)软件中构建3层人体组织模型（皮肤 脂肪 肌肉）, 仿真分析人体组织对天线关键参数的影响, 优化柔性天线的结构参数, 并研究柔性微带天线在弯曲状态下的传感性能. 测试结果表明: 天线中心频率在2.40 GHz处的回波损耗为-26 dB, 工作频带为2 030~2 770 MHz; 天线弯曲时中心频率发生偏移, 可应用于测量弯曲状态下的不同曲率半径.