应用于无线局域网的低剖面宽带双频微带天线的设计

提出一种应用于无线局域网(WLAN)的低剖面单馈双频宽带微带天线.该天线辐射贴片由三个矩形连接桥连接内外两块辐射贴片构成,并在U型外贴片上加载一根短路探针,通过加载连接桥和短路探针拓展天线的工作带宽.微带天线介质基片由上下两层FR4介质板和中间空气层组成,剖面高度为0.042λ.测试结果表明,天线回波损耗大于10 d B的工作带宽分别为2.39~2.50 GHz和5.02~5.87 GHz,在两频段中心频率2.45和5.5 GHz时增益分别为6.14和8.82 d Bi.该天线剖面低,增益高,能够完全覆盖IEEE 802.11a/b/n/ac标准所规定的工作频段,具有较好的工程应用价值.     

梯形双陷波超宽带平面单极子天线的设计与分析

设计一种梯形双陷波超宽带平面单极子天线, 并分析改变C形缝隙陷波结构半径和L形缝隙对天线性能的影响. 天线由梯形组合结构辐射单元、 共面波导馈线、 地板和同轴接头构成. 结果表明, 当设计的天线工作频段为2.9~11.2 GHz, 陷波频段为3.28~3.79 GHz和4.82~6.08 GHz时, 双陷波与辐射效果良好, 可降低各无线通信系统间频段交叉重叠导致的相互干扰.     

多频段MIMO手机陶瓷天线设计

多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术在手机天线设计中,经常遇到辐射单元尺寸过大、电磁兼容、天线辐射全向性和天线辐射效率等问题,本文提出一种多频段MIMO陶瓷天线的结构来研究和解决上述问题。其中,陶瓷结构的介电常数为6.45,并附在金属贴片结构上作为辐射单元。所采用新型的陶瓷材料将为天线提供更宽的带宽,并且减小天线辐射单元设计的尺寸,其辐射单元的尺寸为32.5 mm×17 mm×2.8 mm。实际测量天线带宽为0.89～0.97 GHz和1.71～2.20 GHz,实现了双频段移动通信并且覆盖了GSM900、DCS1800、PCS1900和LTE1900等频段。该天线具有良好的全向辐射特性,适合手机天线的应用,同时该MIMO天线的耦合隔离度较低。实测天线效率在0.89～0.97 GHz频段为21.3%～28.3%,在1.71～2.20 GHz频段为24.3%～35.2%,基本满足手机天线应用设计的需求。新设计的MIMO天线在未来全屏手机使用上将有广泛的应用前景。     

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。     

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.     

一种基于缺陷地结构的双单元MIMO天线阵宽带解耦方法

基于缺陷地结构互耦抑制机理,研究了手机移动终端双单元多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)天线阵实现宽带解耦方法.该方法是在T型分支上加载3对不同长度的开口槽线,形成1对L型单极分支和2对I型单极分支,分别在不同频段内实现解耦,再联合实现宽带解耦的方式.测试结果表明,以-6 dB的反射系数值为标准,带宽能覆盖低频段75 MHz(685 MHz~760 MHz)和50 MHz(910 MHz~960 MHz),高频段880 MHz(1.65 GHz~2.53 GHz),天线单元间的耦合程度小于-15 dB,满足GSM900,LTE700,GSM1800,GSM1900,UMTS,LTE2300,LTE2500和2.4 GHz WLAN等常用通信频段的带宽需求,对于目前2G,3G,4G通信系统共存的市场局面也拥有良好的实际运用价值.该天线的增益在工作频段0.51~2.45 dBi变化,效率在60%以上,显示出了良好的辐射性能.     

一种具有高隔离度的毫米波双极化天线

首先介绍了工作于60 GHz的单极子天线,其工作带宽为55.6~64.9 GHz。然后提出一种工作于60 GHz的毫米波双极化天线,该天线由两个垂直正交放置的U型单极天线组成,利用其相互正交的极化方式,提高了两个端口间的隔离度。所设计的天线尺寸为3.6 mm×6 mm,介质基板的厚度为0.2 mm。优化后的天线能工作在53.2~67 GHz频段内,带宽较宽,且在工作频段内具有较好的辐射特性,天线单元间的隔离度达到了30 d B以上。     

一种低剖面带宽增强型基片集成波导背腔缝隙天线

本文在基片集成波导腔体结构的基础上,结合共地共面波导结构,提出了一种低剖面带宽增强型背腔缝隙天线.本天线兼具传统金属波导缝隙天线辐射效率高、功率容量大以及传统微带缝隙天线体积较小的优点,同时还具有了低剖面、重量轻、易于与平面电路集成的特点.仿真结果显示,该天线中心工作频率为5.8GHz,最大增益6.9dBi,相对带宽2.25％,完全覆盖5.8GHz频段,适用于RFID应用.     

一种耦合馈电的双频圆极化缝隙天线的设计

设计了一种结构简单的双频圆极化微带缝隙天线.该天线采用微带线耦合馈电,通过4条长短不等的正交缝隙臂和正方形环状缝隙实现了双频圆极化.仿真与测试结果表明:该天线在1.220~1.539 GHz和2.740~3.047 GHz两个频段实现了良好的阻抗匹配,在1.415~1.505 GHz和2.825~2.890 GHz分别实现了圆极化性能,且最大增益均大于3 dBi.该天线具有较宽的工作带宽及良好的辐射特性,其中低频段为右旋圆极化(RHCP),高频段为左旋圆极化(LHCP).天线性能良好且结构简单,实际测量结果与仿真结果吻合一致.     

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。     

一种应用于POS机的4G全网通天线

提出一种由平面单极子天线及其寄生耦合枝节组成,应用于POS机的小型化全网通天线. 该天线的低频部分由E型枝节与短倒L型寄生枝节的耦合实现,天线的高频部分由直接馈电E型枝节、倒C型枝节、寄生单元实现,利用寄生枝节的多模谐振有效地拓展了高频段的带宽. 天线的总尺寸为61mm×30mm,实测S₁₁小于-6dB的工作带宽分别为0.8~1.0GHz、1.45~2.90GHz,完全覆盖了GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS/LTE2300/LTE2500频段. 该天线结构简单、覆盖范围广、尺寸小,应用于相应POS机中能够获得良好的全向辐射功率(TRP)和全向接收灵敏度(TIS),具有很好的工程应用价值.     

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.     

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。     

一种新型双频段磁电偶极子天线

提出了一种新型双频段磁电偶极子天线。通过一对印刷在介质板上的金属贴片与金属地板垂直相连形成磁偶极子,2组尺寸不同的印刷振子形成电偶极子并产生2个谐振频段,构成了双频段磁电偶极子天线。采用微带线-平行双线巴伦的馈电方式实现了不平衡到平衡馈电的转化,以便于给磁偶极子和电偶极子同时馈电,该馈电方式可使天线的整体尺寸更小、结构更加紧凑,有利于天线结构和馈电结构一体化设计。实测和仿真结果表明:在2.29~3.13GHz和4.70~5.85GHz的工作频带内,天线具有良好的方向性、稳定对称的辐射方向图、低交叉极化和低后瓣特性。     

一种小型化树杈形缝隙Vivaldi天线的设计

设计了一种3.4~7.6 GHz频段的超宽带高增益低交叉极化的小型化Vivaldi天线。该天线是在传统Vivaldi天线基础上引入树杈形缝隙结构设计而成的新型Vivaldi天线。通过在辐射片引入树杈形开缝结构,改善了天线表面的电流,使其汇聚于缝隙附近,从而提高天线的辐射性能,改善天线的阻抗匹配特性,展宽天线带宽。仿真结果表明该小型天线在3.4~7.6GHz的频率范围内驻波比小于2,以5.4 GHz为中心频点的有效带宽达到4 GHz,在中心频点5.4 GHz增益为6.2 d B且交叉极化低于-20 d B。天线的尺寸仅为30 mm×30 mm。在此基础上加工并制作了天线样件,实测结果和仿真吻合良好,可以应用于无线通信系统中。     

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.     

应用于WLAN/WiMAX的小型化全向三频天线

提出了一种新型的三频天线,该天线可同时工作在WLAN(2.45 GHz,5.15-5.85 GHz) 和WiMAX(3.5 GHz)三个频段,在相应的工作频段内回波损耗小于-10dB。此天线实现了高度仅10mm,宽度仅13mm的小型化设计。天线在其H面实现了全向辐射,适合移动环境中使用.     

组合树枝型三频微带天线的设计研究

在传统单极子天线的基础上,采用三种树枝型枝节的组合,设计出一种工作于S、C、X波段的三频点微带天线。天线的辐射枝节尺寸为23 mm×27 mm,工作于2.5 GHz、4.7 GHz、8.1 GHz三个频段。仿真及实物测试结果表明,天线在2.5 GHz处最小回波损耗为-22.4 d B,带宽435 MHz;在4.7 GHz处最小回波损耗为-26.3 d B,带宽454 MHz;在8.1 GHz处最小回波损耗为-23.3 d B,且实现了7~10.1 GHz的超宽带。该三频微带天线在无线局域网(WLAN)和超高频通信系统中将有较好的应用前景。     

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.     

“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。