具有带阻特性的可穿戴超宽带单极子天线的研究

为降低窄带信号对超宽带的干扰,对具有带阻特性的超宽带天线进行了研究,提出了一种对WiMAX频段具有带阻特性的超宽带单极子天线.该天线采用了聚四氟乙烯玻璃纤维柔性材料作为介质基板,以铜作为辐射贴片和接地板材料,通过在天线的辐射贴片上刻蚀出开口谐振环,使得天线在3.25-3.9 GHz频段出现阻带,有效抑制了WiMAX无线通信(工作频段为3.3-3.7 GHz)窄带信号对超宽带的干扰.天线的整体尺寸为32 mm×40 mm×0.8 mm.仿真分析结果表明,天线带宽为2.7-12.3 GHz,阻带为3.25-3.9 GHz,实现了辐射方向图H面的全向特性和E面稳定性.通过建立人体组织模型,改变天线与人体的距离对天线工作特性进行对比分析,验证了可穿戴天线的可行性.     

一种新型3带阻超宽带单极子天线

为了避免如WiMAX,C波段和WLAN窄带通信系统对超宽带通信系统的影响,设计了1款新颖的具有3带阻特性的超宽带单极子天线.天线采用矩形贴片作为辐射单元,通过在贴片上分别制作倒I形、倒U形和十字形开槽结构来实现3带阻特性.天线结构紧凑,尺寸仅为20×25×1.6 mm~3.建立天线模型,并对其进行仿真和优化.研究表明,天线带宽为3.1-10.81 GHz,且在WiMAX、C波段和WLAN等3个频段产生良好的带阻特性,且在工作频段内有良好的辐射方向特性.     

一种具有ISM频段阻带特性的超宽带天线

为了降低 5.725-5.850 GHz 的窄带 ISM (Industrial Scientific Medical)频带信号对超宽带(UltraWideband)信号传输的影响,设计了一种新型的小型平面印刷超宽带天线,该天线由50 Ω同轴线馈电,在3.1-10.6 GHz的频带内具有良好的谐振效果和方向性.对该天线进行陷波处理,设计了一个近似U型的陷波槽,对陷波槽陷波原理进行了分析,并且对陷波槽的尺寸进行了优化,实现了在5.8 GHz 的ISM频段的阻带特性.仿真和测试结果均表明,带宽覆盖了3.1-10.6 GHz,测试表明实际的带阻频段为5.6-6.2 GHz,覆盖了频率为5.725-5.850 GHz的ISM频段.此天线可适用于5.8 GHz信号干扰的超宽带应用环境.     

“伞”型双阻带超宽带单极天线的设计

为克服无线通信中系统间的相互干扰,基于天线频段抑制技术,设计一款具有双阻带特性的新型超宽带单极子天线。采用加载、开槽等技术,使其在2.6~14.6 GHz频带内回波损失小于-10 dB。通过在接地板和辐射贴片上开槽,使其在IEEE802.16的3.3~3.6 GHz、C波卫星通信系统3.7~4.2 GHz、IEEE802.11a的5.15~5.825 GHz频段内驻波比大于2。仿真与测试结果表明,该天线具有良好的抑制功能,并且结构简单,体积小。     

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.     

具有带阻功能的超宽带印刷天线

提出一种具有带阻功能的超宽带印刷天线,天线采用矩形金属贴片作为辐射单元,并由同一面上的共面波导进行馈电,通过在贴片上开2个倒L形槽来实现带阻功能,对槽的各个参数对阻带性能的影响进行了研究.仿真结果显示,阻带的中心频率由槽的长度所决定,槽的宽度、形状、位置则会对阻带带宽产生影响.实验结果表明,该天线阻抗频带覆盖了3.1～10.6 GHz的频率范围,并有效地阻隔了5.15～5.35 GHz的WLAN频段.该天线适用于蜂窝系统和超宽带系统的应用.     

可控陷波带宽缝隙超宽带天线

针对现有陷波超宽带天线的陷波带宽难以控制的问题,提出一种陷波带宽可控的缝隙超宽带天线.首先采用宽矩形缝隙天线辐射产生超宽带特性,使其带宽能覆盖3.1～10.6GHz频段;然后在地板嵌入一对倒L形槽来实现陷波特性,陷波带宽可以通过调整L形槽的宽度或位置来控制;最后设计并加工了一副在5.0～6.0GHz频段内具有阻带特性的超宽带天线,有效地阻隔了无线局域网系统对超宽带系统的影响.     

一种新型缺陷地结构的双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新型双陷波平面超宽带(UWB)天线,地板采用新型的缺陷地结构(DGS)扩展带宽,通过在八边形天线的辐射贴片上加载2个U形槽实现了3.4~3.9 GHz和5.2~5.8 GHz频段内的双陷波特性,并在馈线上加载枝节改善天线的陷波特性.利用仿真软件研究了2个U形槽对陷波特性的影响,分析了天线的方向图和增益特性,并将其加工成实物.仿真和测试结果表明,该天线形状新颖,结构简单,性能优良,易于集成,能够广泛应用于超宽带无线通信设备中.     

小型超宽带宽缝天线及其带阻功能设计

提出一种新型的小型超宽带（UWB）宽缝天线,并对其进行带阻功能设计.该天线采用椭圆结构的调谐支节,并由共面波导进行馈电.为获得超宽带工作特性,将其辐射缝隙设计为对称多边形.对该天线的性能进行仿真和实验研究,实测结果表明,该天线的-10 dB反射损耗频率范围为3.2~10.1 GHz.另外,通过在椭圆支节上开W形槽,使天线实现对无线局域网（5.150～5.825 GHz）频段的带阻功能.     

阻带可控陷波超宽带天线的设计与时域分析

针对传统陷波结构只能在单个频点上实现陷波的局限性,文中通过使用开路槽线方法,提出和实现了一种阻带带宽可控且矩形度良好的微带馈电陷波超宽带天线.通过在超宽带天线U形辐射贴片上添加两个L形开路槽线和在馈线端添加一个U形槽线来实现陷波特性,通过调节两个L形开路槽线与U形辐射贴片的耦合间距来控制陷波阻带的带宽.除了阻带5.1～5.8GHz频段之外,该天线在3.1～10.6GHz超宽带频段内获得了很好的宽带阻抗匹配.文中还对该陷波超宽带天线进行了时域分析,计算了天线相关系数和脉冲宽度拉伸比.测量与仿真结果吻合良好,说明该陷波天线能有效地应用于超宽带系统.     

具有带阻特性的超宽带天线

提出了一种新型共面波导(CPW)馈电的,具有带阻特性的平面单极子超宽带(UWB)天线.为了抑制与WLAN、WiMax系统的干扰,通过在天线平面上开槽,从而达到了在天线频段上的带阻特性.该天线回波损耗S11≤-10dB的工作频带带宽达到了2.75～11GHz,并且在2.75～3.29GHz、4.1～4.9GHz、6.08～8GHz频带内形成阻带.利用电磁仿真软件优化,并绘出天线的方向图,结果表明该设计方法的有效性.     

紧凑型多陷波超宽带滤波器的设计

针对传统带阻单元构成滤波器存在陷波深度不足和阻带抑制较差的问题,提出一种加载开路枝节的多陷波超宽带滤波器。基于开路枝节线和阶跃阻抗谐振器理论,通过在超宽带滤波器多模谐振器上引入一对折叠开路枝节线产生2个陷波频段,这种特殊枝节实现的陷波抑制能力更强;在超宽带结构下方耦合阶跃阻抗谐振器产生第3个陷波频段,陷波深度更好。最终实现超宽带带通滤波器的中心频率为6.6 GHz,陷波频段相对带宽约为134%。仿真与实测结果表明,该滤波器工作带宽为2.2~11.2 GHz,实现了2.8~4.4 GHz,6.2~6.8 GHz和8.8~9.8 GHz 3个频段的陷波特性,可有效滤除C波段和WLAN频段信号对超宽带通信系统的干扰。满足超宽带系统对陷波滤波器插入损耗和带外抑制的要求。     

体域网三陷波超宽带天线设计

设计了一种应用于体域网的可穿戴超宽带天线,该设计基于柔性电路板印刷工艺,工作频段带宽范围为2.9～12.0GHz,能够覆盖3.1～10.6GHz的超宽带天线频段标准.为避免WiMAX、WLAN和卫星X波段对天线的影响,在辐射贴片中心蚀刻互补开口谐振环,屏蔽3.32～3.74 GHz和4.99～6.02 GHz的频段干扰,在馈电微带线上开倒"U"型槽,屏蔽7.21～8.62 GHz的频段干扰.经电磁仿真,天线具备良好的三陷波特性与远场辐射性能,可以达到超宽带天线应用要求.     

具有带阻特性的新型超宽带天线的设计

设计了一种具有带阻特性的超宽带天线,工作频带为2.4～12.4 GHz．为了避免与常用频段信号之间的干扰,采用在馈线终端开U型槽的方法实现了对WLAN（5.15～5.35 GHz,5.725～5.825 GHz）频率范围的阻隔,阻隔频段为5～6 GHz（VSWR＞2）．使用MoM数值计算对结构进行仿真,并与实测VSWR值比较,结果基本一致．仿真结果表明,相对原天线的VSWR曲线,除阻带5～6 GHz范围外,其余频段两者基本吻合,说明U型槽对于天线的作用具有独立性．     

一种基于CSRR结构的超宽带陷波天线设计

设计了一款基于互补金属开口谐振环(CSRR)的具有陷波特性的超宽带天线。所设计的天线采用渐变式馈线,实现了较宽的阻抗匹配,并且通过在辐射贴片上刻蚀2个圆形开口缝隙来实现双陷波特性。天线尺寸为35mm×30mm×1mm。利用电磁仿真软件HFSS 13.0进行了仿真分析,根据仿真结果优化了设计;加工实物进行了测试,结果与仿真具有良好的一致性。仿真和测试结果表明天线在2.7~15.6GHz的频段内电压驻波比(VSWR)小于2,在3.1~3.7 GHz、5.1~5.9 GHz具有陷波特性,分别有效抑制了WiMAX、WLAN信号对超宽带通信系统的干扰。研究表明,该天线在除陷波频段外的其余超宽带工作频段范围内,具有良好的辐射方向性和稳定的增益,且结构紧凑,易于共形,能较好地应用于超宽带通信系统中。     

基于U形槽和开口圆环的双陷波超宽带天线

文章设计了一种新颖的超宽带天线,天线结构简单、尺寸小并且具有双陷波特性。在接地板上刻蚀1个半圆形口径,该口径带有3个阶梯形缺口,以此激发一个新的谐振频率,从而拓展天线的阻抗带宽;在方形辐射贴片上加载开口圆环,同时在馈线上开U形槽,以获得双陷波特性。仿真和测试结果表明,该天线可以有效地抑制WiMax、C波段卫星通信和WLAN 3种窄带信号的干扰;对开口圆环的参数研究表明,开槽结构能更灵活地控制陷波中心频率;该天线在陷波频段外具有良好的增益和全向辐射特性,满足超宽带通信系统的应用。     

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PDMS材料的柔性双频天线的研究

设计了一款应用于可穿戴设备和柔性电子设备中的双频柔性天线.该天线采用了PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲硅氧烷)柔性材料作为介质基板,具备可弯曲特性.引入H形辐射贴片,使天线具备双频特性.贴片底部的梯形结构设计,拓宽了工作带宽并降低了带宽内回波损耗.天线以铜作为辐射贴片和接地板材料,天线的整体尺寸为24 mm×38 mm×2 mm.利用仿真软件HFSS(High Frequency Structure Simulator,高频结构仿真)对天线进行仿真和参数优化,结果表明:天线在2.32-2.5 GHz和3.2-4.8 GHz两个频段具有低于-10 dB的回波损耗,覆盖了WLAN网路A波段(2.4-2.483 5 GHz)和卫星通信网络C波段(3.7-4.2 GHz);在一定弯曲范围内,天线可保持正常工作特性.     

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。