具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有双陷波特性的新型类Sierpinski分形超宽带天线的设计方法.天线采用由2个正六边形与圆形嵌套迭代而成的3阶类Sierpinski分形结构作为辐射贴片,并采用截短矩形两侧去切角且中间去矩形的缺陷地结构作为天线的接地板,实现了良好的超宽带特性.通过在天线辐射贴片上引入对称倒钩形开路枝节以及在微带线贴片上开倒U形槽,实现了3.6～4.3 GHz和7.2～7.8 GHz的双陷波特性.该天线尺寸仅为25 mm×18 mm×1.6 mm.仿真与实测结果表明:天线在3.3～16.4 GHz的频段内,同时可以滤除C波段卫星通信和X波段卫星通信系统的干扰.除2个陷波频段外,该天线具有较好的全向辐射特性和稳定的增益,适用于各种超宽带通信系统中.     

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.     

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.     

应用于WiMAX频段和C波段具有带阻特性的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1种对Wi MAX频段和C波段具有带阻特性的超宽带单极子天线.天线由馈电网络、缺陷型辐射贴片及部分接地板组成,通过在天线的矩形辐射单元上刻蚀出宽度不同的十字形槽及I形槽,使得天线在3.3-3.7 GHz及3.7-4.2 GHz频段出现阻带,有效抑制了Wi MAX无线通信(工作频段为3.3-3.7 GHz)和C波段卫星通信(下行频段为3.7-4.2 GHz)等两种窄带信号对超宽带的干扰.天线尺寸为28×25×1.6 mm3,仿真分析结果表明,天线带宽为3.09-10.71GHz,其合成阻带为3.3-4.5 GHz,包含了3.3-3.7 GHz及3.7-4.2 GHz两个频段,实现了辐射方向图H面的全向特性和E面稳定性.     

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。     

一种新型四陷波超宽带天线的设计

设计了一种新型的结构紧凑的四陷波超宽带天线.天线的基本结构由U型辐射贴片、渐变微带馈线和半椭圆形地板组成.通过蚀刻对称的L型槽来抑制WiMAX的干扰;蚀刻圆环形互补开口谐振环(CSRR)以滤除上边带WLAN和下边带WLAN;以及对称的C型枝节来达到在X-band的陷波特性.实验结果表明,天线在超宽带2.58～13 GHz频段内电压驻波比小于2,同时在3～3.8 GHz、5～5.37 GHz、5.6～6.1 GHz和7.15～7.8 GHz四个频段内具有陷波抑制作用,在其余UWB频段内具有良好的辐射特性.天线尺寸小,仅为20×30 mm2.     

新型圆形共面波导双陷波超宽带天线设计

为了满足现代通信的要求,论文设计了一种新型圆形共面波导双陷波超宽带天线。天线采用共面波导馈电,实现了良好的超宽频带阻抗匹配。通过在圆形辐射贴片上加载两个C型缝隙,分别在WLAN频段和WiMAX频段处产生陷波,满足了电磁兼容的要求。通过对天线的理论计算结果、仿真结果和实测结果进行比较,吻合较好,通带内天线的回波损耗在-10 dB以下,方向图基本一致,辐射效果良好;阻带内天线增益下降分别为3.2 dB和7.5 dB,实现了较好的陷波抑制辐射作用。     

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.     

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.     

一种低剖面频率可重构天线的设计与研究

针对目前频率可重构天线存在的尺寸较大、频率可调范围不足、带宽窄且难以同时覆盖5G/WiMAX/WLAN等常用频段的问题,提出一种结构新颖的频率可重构天线,共有3种工作状态,可分别工作在5G/WiMAX/WLAN频段,天线的尺寸仅为26 mm×32 mm×1 mm,更加适合用于小型移动通信设备。该天线通过结合一个新的辐射贴片元件以及开槽和开关来实现天线不同工作模式的切换。整体结构可分为微带贴片天线和直流偏置电路2部分,直流偏置电路由4个二极管构成的2组开关SW1、SW2和直流偏置线组成,通过对SW1和SW2的控制,天线可以在宽带和2种双频状态下工作,宽带工作频段为3.04~5.54 GHz,一种双频工作频段分别为2.86~3.50 GHz、5.09~6.17 GHz,另一种双频工作频段分别为2.98~3.84 GHz、4.61~5.88 GHz。对天线模型实物加工并进行了实测。优化测试表明,天线可以在宽带模式和2个双频工作模式下正常工作,且天线的可重构特性使其能在5G/WiMAX/WLAN不同通信频段下切换工作模式,适合用于5G/WiMAX/WLAN信号源聚集的复杂通信环境。     

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.     

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.     

一种新型钻石形超宽带天线的设计与实现

设计一种新型钻石形超宽带天线,该天线印刷在介电常数为4.4的FR4介质板上,尺寸为26mm×24mm×0.8mm.设计过程中对天线辐射贴片进行两次优化,并利用阶梯化接地板的方法对天线进行优化.实验结果表明,该天线可在2.0~14.5GHz内实现电压驻波比VSWR≤2的带阻特性,相对带宽为151%,且具有结构简单和小形化等优点,可应用于各种超宽带(UWB)系统中.     

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.     

一款新型双陷波超宽带单极子天线设计

为了有效抑制现有的窄带通信系统对超宽带(Ultra-Wideband,UWB)系统的干扰,文章设计了一种新型双陷波平面超宽带天线。通过在铃形辐射单元上加载互补开口谐振环、在馈电线附件添加非对称U形半波长阻抗谐振器,使得天线在3.4~3.6GHz和5.1~5.9GHz频段内实现双陷波特性;研究了实现天线陷波的原理,并分析了天线陷波结构对陷波特性的影响。测试结果表明,该天线辐射方向图和增益特性良好,能够有效地抑制全球微波互联接入(WiMAX)和无线局域网系统(WLAN)的干扰。     

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。     

一种新型八边形可控双陷波天线的分析与设计

文章提出了一种新型贴片八边形可控的双陷波天线,该天线采用了八边形贴片作为辐射单元,通过在微带馈线上嵌入型枝节谐振结构来形成陷波特性,从而限制某些频段的信号对超宽带通信系统的影响。通过调整枝节谐振结构的长度,可以改变陷波频段中心频点的位置,从而实现超宽带天线的陷波频段可调,为超宽带天线在不同频段进行陷波应用提供便利。     

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。     

一种应用于WLAN/WIMAX的三频微带天线

文章设计了一个应用于WLAN(Wireless Local Area Networks)和WIMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)领域的具有三频带特性的微带天线.天线利用多分支形式来实现多频带特性,其结构包括印刷在介质板正面的一半圆形贴片、矩形环及一个领结形单元,在介质板背面的接地板采用非均匀结构,并在接地板上沿增加了矩形贴片用于改善阻抗匹配.通过仿真设计表明该天线在三个设计频段内达到理想的带宽并具有较好的全向辐射特性,分别在2.4GHz的频段带宽达到9%(2.39GHz-2.6GHz),在3.5GHz的频段达到10%(3.29GHz-3.64GHz),在5.8GHz频段达到8%(5.75GHz-6.03GHz),且天线各频段性能可独立控制.天线具有较小的结构尺寸为31mm×18mm×1.6mm.最后,对天线进行了加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好.