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。     

一种应用于WLAN/WiMAX的宽带三频天线

文章设计了一款应用于WLAN/WiMAX领域的具有三频特性的微带天线,同时覆盖了WLAN的2.4/5.2/5.8GHz频段和WiMAX的3.5/5.5GHz频段。该天线通过四个半圆环和一个半圆形贴片以及微带线产生两个谐振频率,然后采用带有圆形凹槽的不规则矩形片激发了第三个谐振频率,同时改善了天线阻抗带宽。通过仿真结果表明,天线在三个频段处的回拨损耗均小于-10dB,有较宽的带宽和良好的全向辐射特性。对仿真的天线进行了加工和测试,测试结果与仿真结果大致吻合,具有一定的实用价值。     

一种2.45GHz谐波抑制有源集成天线设计

针对现代无线通信系统日趋高性能的需求,设计了一种工作频率为2.45 GHz的有源集成发射天线。该有源集成发射天线将功率放大器与一个无源方形微带贴片天线直接集成在一体,省去了传统的50Ω连接线;功率放大器利用小信号S参数进行设计,实现了最大输出功率30.1 dBm;方形辐射贴片对角线处开槽的结构设计,使天线的输入阻抗在谐波频率上近似为纯虚部阻抗;4.9 GHz频率处|S_(11)|-1.9 dB,达到了抑制天线二次谐波辐射的效果。通过测试分析,证明了该有源天线在无线通信发射系统中的可行性和优越性。     

一种应用于WLAN/WiMAX的宽带三频天线设计

设计了一款应用于WLAN/Wi MAX领域的具有三频特性的微带天线,同时覆盖了WLAN的2.4/5.8 GHz频段和Wi MAX的3.5/5.5 GHz频段。该天线通过四个半圆环和一个半圆形贴片以及微带线产生两个谐振频率,然后采用带有圆形凹槽的不规则矩形片激发了第三个谐振频率,同时改善了天线阻抗带宽。通过仿真结果表明,天线在三个频段处的回拨损耗均小于-10 d B,有较宽的带宽和良好的全向辐射特性。进行了加工和测试,测试结果与仿真结果大致吻合,具有一定的实用价值。     

新型低剖面三频微带天线设计

针对目前单天线实现多频段工作的要求,文章提出并设计了一款低剖面紧凑型三频微带贴片天线。天线的辐射单元由双G型和U型陷波结构构成。天线高度仅为1mm,真正实现了低剖面,通过Ansoft HFSS软件仿真得出其工作频段为861~964 MHz、1.53~1.99GHz、2.2~2.64GHz,实现了对GSM 900/GSM1800、北斗B1、S频段以及WLAN频段的全覆盖。该天线具有体积小、结构简单、易于制作、辐射特性良好的优点,能够较好地应用于现代无线通信系统。     

一种适用于WLAN和WiMAX的三频圆极化开缝天线

在WLAN和WiMAX等无线通信系统中,天线需要多频化、宽带化、圆极化等特性。因此本文设计了一款共面波导馈电的三频圆极化开缝天线。天线由C形金属贴片和带有似勺状枝节的非对称开槽接地板组成。该天线通过添加似勺状枝节来扩展轴比带宽,并实现三频圆极化特性。在3个轴比带宽内,天线在主轴方向上均辐射右旋圆极化波。测得该天线的阻抗带宽(S_(11)-10 dB)分别为2.22～4.21 GHz、4.84～6.00 GHz。3 dB轴比带宽分别为2.17～2.47 GHz、3.46～3.76 GHz、4.17～6.00 GHz。在3个轴比带宽内增益分别为1.5～2.5 dBi、2.8～3.0 dBi和4.5～5.3 dBi。设计天线结构简单、易加工、性能良好,可用于相关频段的现代无线通信系统中。     

一种新型高效能量收集三频整流天线

提出了一种应用于能量收集的新型三频微带整流天线,该接收天线为一种新型高增益三频贴片天线.首先,在贴片两侧刻蚀U字形槽,延长表面电流路径,使天线谐振频点向低频偏移,从而使天线小型化;其次,在矩形贴片刻蚀H型槽和倒U型槽,改变天线上的电流分布来产生2个新的谐振点;最后,合理调节H型槽和倒U型槽的长度,灵活改变天线的谐振频率.整流电路由阻抗匹配网络、整流二极管、直通滤波器和负载组成.Π型和T型二级阻抗匹配网络,用于接收天线和整流二极管输入阻抗的匹配;四分之一波长微带线和滤波电容组成的直通滤波器,用于抑制二极管非线性产生的高次谐波,以避免能量的损失.将接收天线和整流电路集成为整流天线,实验结果表明,在接收功率为3 dBm左右时,整流天线在3个频点2.06、3.43和5.25 GHz处的最大整流效率为54.1%、43.9%和39.9%,可用于物联网中的低功耗电子设备供电.     

具有双陷波特性的UWB贴片天线设计

考虑到超宽带（UWB）无线通信系统对现有无线通信系统工作的影响,设计一种具有IEEE WiMAX和IEEE WLAN双陷波特性的超宽带天线.该天线尺寸大小为1.0 mm×20 mm×25 mm,采用扇形阶梯状贴片作为主辐射单元,通过在该辐射贴片上嵌入L形和半圆环形槽缝来实现陷波特性,并且在主辐射单元2边增加附加矩形贴片来展宽天线阻抗带宽.仿真实验结果表明：天线的阻抗带宽为3.0~12.9 GHz,同时具有3.3~3.8 GHz和5.2~5.8 GHz双陷波,平均增益约为4.5 dB,并具有稳定的准全向性辐射特性.该天线能够满足多种超宽带通信系统的应用要求.     

一种新型高增益贴片天线阵的研制

利用光子晶体可以抑制基板表面波传播来提高天线增益的基本思想,改进设计了一种高增益多层耦合贴片天线.天线采用悬置耦合馈电方式,使馈电电路与辐射元分离,减小了馈电电路对辐射元性能的影响,从而便于在阵列中的应用,同时,通过在覆盖层加载基底钻孔型PBG结构,使单元天线增益可以达到11.54 dB,相比普通单层微带贴片天线,增益提高了8.68 dB.在此基础上,采用均匀等辐并联馈电网络,实际制作并测试了一个4×4元高增益微带贴片平面天线阵.测试结果表明:天线阵在12.0-13.0 GHz的频带内均满足驻波比小于2.0(VSWR<2.0);在中心频率12.5 GHz处,天线阵增益可以达到22.23 dB,副瓣电平小于-13.5 dB,相对于普通4×4元微带贴片天线阵,增益提高了近一倍,这样的结构在平面天线阵小型化领域应用前景广阔.     

一种新型介质埋藏贴片天线阵设计

为解决介质埋藏微带天线组阵后天线增益较低的问题,运用介质中电磁波传播理论、微带天线耦合理论、介质埋藏天线技术和微带天线圆极化技术等,采用天线阵元不共介质、同轴馈电、馈电点选在辐射贴片对角线上,在辐射贴片上附加简并分离单元等措施,设计和制作出了一种新型介质埋藏贴片天线阵列. 经仿真计算和实物天线测试显示,天线仿真增益为10.45 dB,实测增益约为9.2 dB,接近同类型的微带天线二元阵增益,该天线符合北斗天线性能要求,采用新型组阵结构后天线增益得到明显提高.      

A new photonic bandgap cover for a patch antenna with a photonic bandgap substrate

A new photonic bandgap (PBG) cover for a patch antenna with a photonic bandgap substrate is introduced. The plane wave expansion method and the FDTD method were used to calculate such an antenna system. Numerical results for the input return loss, radiation pattern, surface wave, and the directivity of the antennas are presented. A comparison between the conventional patch antenna and the new PBG antenna is given. It is shown that the new PBG cover is very efficient for improving the radiation directivity. The physical reasons for the improvement are also given.     

单馈圆极化微带天线等效电路

基于腔模理论提出一种简单、方便的单馈圆极化微带天线的等效电路,同时给出基于等效电路的轴比特性计算公式。设计了一种中心频点为2.43 GHz，轴比带宽为30 MHz的单馈圆极化微带天线,对其轴比特性采用等效电路分析计算与全波仿真和实测得到的结果基本一致,从而为圆极化微带天线轴比特性的获取提供了一种新的方法,极大的方便了天线设计过程中的调试。     

用简化多端口网络模型分析矩形微带贴片天线

用简化多端口网络模型分析了一侧馈矩形微带贴片天线的阻抗特性,所得结果与文献的计算结果和实验结果具有较好的一致性,证明了所用方法的有效性,并进一步分析了矩形微带贴片天线的辐射特性。     

一种新型的单层介质宽频带圆柱共形微带天线

提出一种新型的单层介质宽频带圆柱共形微带天线.采用具有U形缝隙的金属贴片作为天线的辐射单元,缝隙的引入改变了贴片表面的电流分布,使天线的阻抗带增至39%左右.利用时域有限差分法(FDTD)结合圆柱分层媒质中谱域并矢格林函数的混合方法对该天线进行了全波分析,给出了天线单元的阻抗特性、辐射特性以及两天线单元间的互耦特性.该天线仅含有单层介质衬底,与叠层结构宽频带微带天线相比,剖面厚度减少约30%,更适合应用于天线剖面尺寸要求严格的场合.     

几种不同周期性单元的PBG天线的设计与仿真

提出了几种不同周期性单元的PBG结构的贴片天线.采用有限元法对其进行仿真分析,通过相互对比,研究出这几种不同PBG结构对贴片天线性能的影响.结果表明,在贴片天线中增加PBG结构能减少天线的回波损耗,提高天线的增益和辐射效率.并得出周期性单元的形状和数目对其特性的影响.     

天线罩介质对圆形贴片天线辐射特性影响的分析

应用FDTD法进行全液分析,采用理想匹配层吸边界条件,对圆形贴片和同轴线的馈电部分采用共形技术,在求解出的谐振频率与实验结果吻合的条件下,求解辐射方向图,着重讨论随介质性质和尺寸变化方向图中主极化和交叉极化的特性。     

Input impedance of a tunable rectangular microstrip antenna

A rigorous analysis of the input impedance of a tunable rectangular microstrip antenna is presented. First the scattered electromagnetic field due to the patch current is derived by using Fourier transforms. Then Pichmond's reaction integral equation in conjunction with the method of moments is used to derive the surface current on the patch. The patch current is used to predict the input impedance properties of the microstrip antenna. Numerical results for input impedances are presented. Some of these results are compared with the measured data available in the literature. Huang JingXi: born in Nov. 1937. Prof. Current research interest is in Microwave and Antennas     

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.     

银杏叶状仿生天线的构想与设计

文章运用仿生学的一些原理和知识,设计了一种基于圆形贴片的小型化宽带印刷微带天线,天线由基板、贴片、接地板三部分组成,贴片部分模仿银杏树叶的形状。介绍了微带贴片天线的工作原理以及描述天线性能的一些参数,对各种实施方案作出分析,通过HFSS9.2建模,对天线的各类参数进行了细致的调节,研究了天线各部分尺寸参数变化对其性能的影响。通过仿真过程,结果表明:天线只能在2-3GHz左右的频带范围内满足驻波比小于2以及方向性比较好的要求;但在更高的频率范围内的仿真结果却不尽人意;比对分析后选定了最佳的参数,制作出的实物也证明了此种仿生天线的设计是可行的。这种设计在一定程度上改善了天线的性能。研究表明,利用仿生学的知识解决天线设计中遇到的问题是可行的,仿生类天线今后或许可以成为一个有很大发展空间的研究领域。     

一种基于叉型电磁带隙结构微带天线设计

天线增益很大程度上决定了天线的整体性能,用传统的方法提高天线增益需要付出很大的代价,而电磁带隙结构(EBG)的提出使高性能天线的设计和制作成为可能.文章采用新的紧凑叉型EBG结构来设计天线.仿真和实验结果均证明,加载EBG结构以后天线的增益提高,说明了电磁带隙材料的引入可以有效改善原有天线的性能,同时紧凑的结构更易于实现小型化的天线,这对实现高效紧凑的天线阵具有重要意义.