偶极子RFID标签天线研究

偶极子天线是RFID标签天线中应用最广泛的一类天线结构,对半波偶极子及弯折偶极子RFID标签天线进行了分析和仿真,并比较了弯折偶极子天线的形状参数对其性能的影响。仿真结果表明,在保持天线效率的前提下,与半波偶极子相比,弯折偶做子天线具有更好的尺寸缩减特性。     

三角形偶极子天线的瞬态辐射研究

主要研究了一种三角形偶极子天线在空间的瞬态辐射问题，从对偶极子的标量位和矢量位的计算入手，运用叠加原理，得出了该三角形偶极子天线的辐射场和辐射功率，并与赫兹偶极子、扇形偶极子的结果进行了比较，通过实测和使用，证明该天线是一种较好的超宽带天线。     

UHF频段RFID阅读器近场耦合天线设计与分析

设计并实现了一种RFID阅读器近场耦合天线,并对该天线的阻抗特性和辐射特性进行了理论计算和仿真.使用了折叠偶极子天线结构,极大减小了天线尺寸.同时在天线臂之间加入了寄生电容,实现阻抗调整的作用.在仿真的基础上,实际制作了实物,并接上UHF近场耦合阅读器进行测试,效果良好.     

一种UHF频段的标签天线的设计与分析

标签天线是RFID系统的关键部件,UHF频段RFID系统多采用偶极子天线及其变形型式。针对目前标签天线小型化的实际要求,设计了一款对称弯折偶极子天线,并对天线的主要结构参数对天线阻抗的影响作了仿真分析。针对具体的标签芯片,设计了尺寸仅为26.4 mm×28 mm×0.8 mm的标签天线.该尺寸具有明显的小型化优势,具有较好的S11特性和全向性。其10 dB带宽包含了整个UHF频段,具有宽频带特性。     

宽带印刷偶极子天线

印刷在薄介质基片上的偶极子,其重量轻、易加工并且提供相当宽的带宽和高级化纯度,通常作为基站天线的辐射单元。介绍了一种由串联印刷偶极子对组成的宽带天线,该天线由两对偶极子组成,印刷在一个薄介质基片的正反面并通过平行带状线连通。该天线结构简单,便于印刷制作,是大型天线阵的理想辐射单元。给出了偶极子长度以及它们之间距离的变化对输入端反射系数(S11)的影响,可供工程设计参考。设计的天线其相对带宽可达62%(VSWR≤2.0),55%(VSWR≤1.5),中心频率为2.3GHz。     

一种小型化RFID标签天线的仿真设计

针对射频识别(RFID)标签天线小型化的实际需求,设计了一种折叠印刷偶极子天线结构,采用镜像补偿技术改善了天线的辐射特性.从实际制作的角度详细研究了天线的介电常数和结构尺寸等参数变化对其特性参数的影响,如中心频率、S11特性、一定条件下的绝对带宽和相对带宽等.在此基础上给出了可工作于915 MHz的小型化天线,具有较好的S11特性和方向性.当驻波比小于2时,天线的工作带宽达到88 MHz,其相对带宽为9.6%.设计的天线尺寸约为30 mm×44 mm,小于国内外文献中所提到的天线尺寸.     

一种用于频谱监测的宽带宽波束印刷偶极子天线

提出了一种具有宽带宽波束特性的偶极子天线。该天线由主偶极子、寄生偶极子、馈电巴伦和金属反射板组成。寄生偶极子不仅极大地拓展了天线的阻抗带宽,同时还起到引向器的作用,使得全频段内天线的辐射方向图都保持得很稳定。该天线可以实现在3~8.5 GHz的工作频段内VSWR≤2.7,增益大于等于6.3 d Bi,H面的半功率波束宽度(HPBW)大于92°。该天线非常适合微波段频谱监测系统的应用。     

低副瓣三次模压缩偶极子天线的设计

针对模式压缩偶极子天线目前存在的高副瓣问题,提出一种低副瓣三次模压缩偶极子天线的设计,通过采用在偶极子天线上加载弯折电感的方式,获得较大压缩系数值,减小反向电流的辐射口面,从而设计出低副瓣高增益的模式压缩天线,实现了-15.35 dB的低副瓣和5.11 dBi的增益性能,降低了互扰,增大天线的传输距离和传输速率.为验证仿真模型的有效性,利用PCB技术加工出实物并进行测试,其仿真和测试结果比较吻合.     

EBG结构在圆柱共形偶极子振中的应用

对一种柱面电磁带隙结构应用于圆柱共形偶极子振基站天线进行了研究。结果表明,应用柱面电磁带隙结构后,基站天线辐射方向性有明显增加,在E面实现了更窄的波束,而H面保持了较宽的波束,符合对基站天线性能的要求。     

全息天线的理论与应用研究

在全息天线构建原理的基础上,分析了源天线与理想平面波的干涉,以此确定全息结构的位置及全息天线的构成.同时对干涉极小值点的计算进行一定的简化,得到了具有普遍意义的计算全息结构位置的表达式.作为实例,利用金属全息结构与偶极子天线分别构建了一维、二维及准三维全息天线,并利用仿真软件HFSS对它们的辐射场进行了计算.计算结果表明,利用全息结构在一定程度上可以改善天线的辐射性能.最后,本文对全息天线的可能应用进行了探讨.     

基于缝隙的射频识别标签天线设计

为了将缝隙天线应用于射频识别标签中,提出了一种新的设计标签用缝隙天线的方法.基于互补天线的阻抗关系式,由待设计缝隙天线的阻抗推算出互补电振子的阻抗,得到电振子的几何结构,设计出两款(偶对称和奇对称)超高频段(UHF)射频识别标签用缝隙天线.通过仿真给出了所设计天线的阻抗、反射系数(S11)随频率变化的曲线和辐射方向图,制作了相应的实物天线.设计、仿真与测试结果表明,整个设计过程简洁、清晰,设计效率较高,奇对称弯折缝隙天线的性能优于偶对称天线,仿真与测试结果吻合得较好.     

一种新型的双(垂直)半波振子天线及其应用

研究了一种新型的双(垂直)半波振子天线,给出了该天线的基本结构和主要优点.利用三维电磁场仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了仿真和分析,并对所研制天线进行了性能测试.测试结果表明,双(垂直)半波振子天线是一种具有良好性能,较高性价比的天线.对该天线在便携式树丛探测雷达和大型探空地面雷达中的应用进行了初步探讨.     

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。     

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。     

一种新型的宽带双极化基站天线

提出一种新型的宽带双极化辐射单元,该辐射单元的辐射臂由普通方形对称振子的辐射臂向内折弯构成,形成一个附加小U型,它可以展宽带宽,且缩小辐射单元的口径面积;采用内部相向开口的半开放式巴伦结构,并用双倒L型耦合馈电,改善了隔离特性和波束收敛性。利用这种辐射单元组阵,形成四单元的基站天线,仿真结果表明,1.7~2.7 GHz频段内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于1.4,隔离度小于-30 dB;同时,利用该辐射单元组成的四单元基站天线辐射参数优良,水平面半功率波束宽度达到65°±5°,±60°交叉极化鉴别率小于-12 dB,前后比小于-25 dB。     

用于智能天线技术中的MMSE波束成形器

近年来，智能天线正受到越来越多的重视，它可以有效地提高移动通信系统的容量，改善系统的信噪比。智能天线的自适应波束成形中，有多种不同的自适应波速成形算法，在这里我们重点讨论使用MMSE算法的波束成形器，因为使用MMSE接收机在静态（或者恒参）信道中，MMSE接收机的性能比较好。文中首先简单介绍智能天线技术，然后通过对MMSE算法和MV算法，设定条件进行仿真对比，来阐述MMSE算法的优势和选择它的场合。     

平面回路型偶极子宽频带阻抗特性的优化

用优化方法研究了回路形状对平面回路型偶极子宽频带阻抗特性的影响，发现圆形为最佳回路形状，给出了用此种偶极子构成具有宽频带阻抗特性的寄生阵天线的实例。     

1．8GHz微带平衡巴伦馈电印刷偶极子天线

为实现天线的小型化,借助ADS2009电磁仿真软件,设计了一种1．8GHz微带平衡巴伦馈电印刷偶极子天线。样机测试结果显示,该天线相对带宽为15．54％,增益为2．16dB,输入阻抗为49．37＋j1．605n,3dB波瓣宽度为78．8°。实测特性阻抗、回波损耗特性、E面水平极化方向及Ⅳ面垂直极化方向等电磁辐射性能与仿真结果基本相符。该天线可独立使用,或作为大型天线阵的辐射元。