应用于4G通信的LTE笔记本内置天线的设计

设计了一款平面倒F(PIFA)耦合短路单极子形式的八频带LTE天线.通过50Ω同轴线将信号反馈给天线的PIFA支节,并利用电容容性耦合,将PIFA支节中的能量反馈给短路单极子支节.两支节激发出多个谐振模,拓宽天线频带.测试结果表明,天线在LTE频段效率大于47%,带内回波损耗小于-6dB.与传统的LTE天线相比具有结构简单、频带宽、易于制作、成本低等优点.     

一种平面倒F纸基RFID标签天线

设计和实现了基于平面倒F天线(PIFA)结构的双频段RFID标签天线.标签天线采用纸质材料作为标签基材,天线结构为PIFA结构.设计时在天线辐射面上开槽和小环,以实现天线双频段特性;采用了地面开缝隙技术,可获得比普通PIFA天线更宽的带宽.仿真结果表明:该RFID标签天线有2个谐振频率(870和915 MHz),带宽30MHz.测试结果表明:此RFID标签天线可以很好地工作在867和915MHz频率上.     

基于左手特性的异向介质可调谐天线设计

设计了一款新型的基于异向介质的可调谐天线.通过在传统环氧板(FR4)介质基底上加载分裂谐振环阵列的方法,使介质在5.2～7.7GHz频段呈现左手特性.该设计改善了传统贴片天线体积大、工作频带窄、增益较低等缺点,并能通过改变分裂谐振环阶数调节天线的中心频率.利用高频仿真软件HFSS对所设计的天线进行了仿真,研究了天线参数与阵列间隙尺寸及阵列阶数的关系,并对天线进行了优化设计.仿真结果表明,该设计可以有效减小天线尺寸,降低回波损耗和增加工作带宽,并实现了天线的可调谐设计.     

用于GSM/DCS/PCS通信的小型三频段平面倒F天线

提出一种可应用于便携移动设备中的小型化三频段平面倒F天线(planar inverted-F antenna,PIFA).天线通过印刷刻蚀技术直接在相对介电常数为2.8的双面印刷电路板(printed circuit board,PCB)板表面成型.该PIFA结构经过适当的折叠后,表面积仅为160 mm~2,长宽分别为40和4 mm.天线通过50Ω同轴线馈电,GSM,DCS,PCS3个工作带宽的中心频点分别为900,1800和1900 MHz.在仿真设计的基础上加工了天线实物并进行测量,结果显示,仿真结果与测试结果具有良好的一致性.     

移动终端小尺寸平面LTE/WWAN天线设计

本文设计了一款应用在移动终端的双频段(704~960 MHz和1 710~2 170 MHz)多频带可调谐LTE/WWAN内置天线。信号经过微带耦合反馈给天线的PIFA枝节,同时调整匹配电路使天线在不同的谐振点达到50ohm匹配,拓展天线低频带宽。实物测量结果:天线效率大于20%,回波损耗小于-6 dB。与文献中报道的LTE天线相比,此天线具有结构简单、成本低、实用性强等特点,适合应用在便携式通信设备中。     

基于DGS的三频PIFA设计

提出了一种基于缺陷地结构(DGS-detected ground structure)的新型平面倒置F型三频手机天线(PIFA).该天线在辐射片下面的接地板上进行开槽,有效地减少了天线体积,使天线能够在44mm×25 mm×4 mm的体积上满足GSM-900/DCS-1800/UMTS-2000的带宽要求,在其频率范围内回波损耗可达到-5 dB以下,有效地展宽了传统倒F天线的工作带宽,实现了天线的小型化、宽频带的要求,在通信系统中有较好的通信前景.     

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。     

一种基于Minkowski分形边界的小型化宽频蝶形天线

利用Minkowski分形边界结构,设计了一款面向全球定位系统应用的宽频带蝶形天线.通过对不同迭代次数的分形天线进行仿真对比,选取2次迭代的分形结构设计了工作于GPS波段的蝶形天线,加工制作出该天线并对其进行测试,测试结果和仿真结果吻合较好,从而验证了设计方法的正确性.与具有相同谐振频率的方形贴片天线相比,该天线面积缩减了约28.7;,这说明分形结构的空间填充性可以用来增加天线辐射单元的有效电长度,实现天线的小型化设计,而且分形结构的引入对天线的方向图特性没有影响.     

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。     

地网性质对于PIFA天线性能的影响

借助HFSS仿真软件,仿真验证了当馈电点和接地点位于地网短边且平行于短边时,PIFA天线性能较好,进一步全面分析了此情况下地网大小形状对PIFA天线阻抗、谐振频率、增益、方向图等天线主要参数的影响.结果表明,地网的长度、宽度对PIFA天线性能有不同的影响.这些结果将为PIFA天线在有限地网中的设计提供理论支持.     

一种紧凑结构的宽频带圆极化微带天线

为了解决层叠结构微带天线剖面高、结构复杂的问题,首次将支节匹配技术用于层叠结构的微带天线中,实现了更佳的阻抗匹配,且降低了天线高度,并将馈电网络与激励贴片做于同一层,使得天线结构简单紧凑.所设计天线的高度为0.053λ,比传统的层叠结构微带天线降低了近50％,同时实现了29.2％的阻抗带宽、32.3％的3 dB轴比带宽...     

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。     

基于LDPC编码的交织分复用空时码系统

交织分复用空时码(IDM-ST)技术是第四代移动通信的关键技术之一,设计了一种基于LDPC编码的交织分复用空时码系统,并将它与传统的基于卷积码编码的IDM-ST系统在准静态的瑞利衰落信道下进行了比较。仿真结果表明,在不同帧长,不同天线数情况下,基于LDPC编码的IDM-ST系统和基于卷积码编码系统各有其优势。整个系统具有接收简单,复杂度低等优点。在实际应用中,适合于高速的数据传输业务。     

一种基于介质基座的内置多频带4GLTE手机天线

提出了一种紧凑型内置多频段的4G LTE手机天线,天线辐射体由一个倒“L”贴片和一个阶梯型的折叠微带线的耦合结构构成.天线有3个工作频段:694～1 110 MHz、1 690～2 310 MHz和2 480～2 860 MHz,涵盖了LTE/GSM/UMTS等目前无线通信服务中正在使用的频率,也即能够支持当前大部分的2G/3G/4G通信网络.该天线使用单极子和电磁耦合的结构来实现多谐振点和大宽带,整个天线是印刷在介电常数为4.4的FR-4介质基座上,天线体积仅有40 mm×12.5 mm×5 mm,全向性的水平方向图、良好的增益和效率以及小型化的设计使得该天线在各类4G LTE移动终端上具有良好的应用前景.     

一种新颖的四进制八相时空调制通信定位综合化系统

针对通信定位综合一体化的趋势和未来移动通信发展的需要，本文提出了一种新颖的四进制八相时空调制技术，设计了一种利用36元均匀间隔圆阵天线发射的通信定位综合系统。该系统除具有QPSK的通信能力外，还能测定用户方位，具有抗多径的潜力，文中给出了信号空间的编码，时间域和空间域调制，多天线发射，通信信息的差分相干检测，方位角差分相干估计等关键技术的解决方案，分析了高斯噪声下的误比特率和测角精度。     

一种宽频带双极化印刷偶极子基站天线

设计了一种适用于LTE基站天线系统的宽频带±45°双极化辐射单元。该辐射单元采用微带巴伦结构,用双倒L形微带馈线进行耦合馈电,并对该微带馈线进行切角、增加横向枝节、改变开路枝节宽度有效地扩展了天线的带宽。仿真及实测结果表明,在1.7~2.7 GHz频带内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于1.4,隔离度大于25dB,相对带宽超过45.4%。利用该辐射单元组成八单元阵列天线后辐射参数良好,水平面半功率波束宽度稳定在65°±5°,主极化前后比大于25 dB,轴向交叉极化比大于18 dB,基本能满足移动通信基站天线的指标要求。     

双极化圆柱介质谐振器天线设计与实验研究

全极化数字相控阵天线具有波束扫描灵活、抗干扰能力强的优点,已成为以飞行器为载体的雷达天线领域的发展趋势之一。考虑到安装平台的限制,天线单元是相控阵天线的关键部件,研制适合工程应用的双极化天线单元具有重要意义。提出以双极化介质谐振器天线为全极化数字相控阵天线单元的设计方案;该方案具有辐射效率高、结构简单、易于馈电、体积小、极化端口隔离特性好等性能。设计了一种带有金属反射板的双极化圆柱形介质谐振器天线单元,采用全波电磁仿真软件对天线单元进行设计和优化,开展了天线单元的加工和性能测试工作。在4.95~5.05 GHz的带宽内,驻波比均小于2;天线的极化端口隔离度约为-20 d B;测试的天线波束宽度约大于80°,增益约大于6 d B,交叉极化电平约为-20 d B。天线的性能达到预期的指标要求,适合于实际工程应用。     

一种多项式预处理算法

基于二次函数的性质, 针对对称正定线性方程组, 提出一种多次多项式预处理算法, 并证明了该算法能有效改善条件数, 提高运算效率. 在此基础上, 设计一种求方程组近似解的方法, 数值实验结果表明了算法的有效性.     

高质量2.5m卡赛格伦天线的设计

本文报道了圆锥波纹喇叭作为馈源系统的2.5m卡赛格伦天线的设计,修正其主、副面的形状,使该天线获得高效率(71.36％)、高增益(48.45dB)的效果.在给定初级馈源方向性图条件下,导出了使主面口径面获得均匀照射时主、副面修正的表达式.实践证明按这些表达式设计的2.5m卡氏天线是成功的.     

基于模糊干扰观测器的移动机器人自适应滑模跟踪控制

针对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot, WMR)轨迹跟踪中存在的速度跳变和未知系统扰动,提出一种新型轨迹跟踪控制策略。该策略基于反演技术,分别设计WMR系统的运动学控制器和动力学控制器。在运动学控制器中,采用分流技术克服了轨迹跟踪初期的速度跳变问题;在动力学控制器中,将模糊干扰观测器与自适应滑模控制结合,有效解决了未知系统扰动对控制性能的影响,并且消除了传统滑模控制的抖振现象。通过Lyapunov稳定性理论,证明了该控制策略的稳定性。仿真研究表明,该控制策略具有较小的速度跳变,控制信号抖振较小,并对系统扰动具有强鲁棒性。