论微带天线传输宽频化设计

本文基于微带天线宽频化技术的特点,首先对于微带天线进行了细致的阐述,包括其基本形式、分析方法和参数等;接着又对其工作辐射机理进行分析;然后有详细的介绍了微带天线宽频化处理的具体方法,主要有参数修改、等效多谐振点产生等方式;最后通过一种圆极化微带天线具体实例的宽频化处理来阐述这些方法的可行性,包括馈电方式展宽、多谐振展宽以及引入耗损展宽等,并得到了很好的展宽效果。同时也提供了一种微带天线宽频化的方法。     

以有机磁性材料为基片的小型化、宽频带矩形微带天线

新型有机磁性材料具有稳定的磁性能、较高的导磁率和介电常数 ,利用该材料制作的微带天线具有小型化和宽频带的特性 .此文介绍了一副以该材料为基片的矩形微带天线 ,并给出天线的参数和实验结果 .与常规无磁性材料制作的矩形微带天线相比 ,该天线的尺寸缩小了约 40 %,而带宽 (VSWR<2 )达到 6 .9%,约为常规设计的 3倍 .     

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.     

介质覆盖层对微带天线带宽的展宽作用

覆盖层可以显著地提高天线的增益,并且覆盖层技术已经得到了广泛的应用.但是,覆盖层在提高天线增益的同时,也对天线的回波损耗产生影响,而关于这方面的研究较少.本文以均匀介质覆盖层和底馈微带天线为例,以数值仿真为手段,着重研究了覆盖层对天线回波损耗的影响.仿真结果显示,通过设计适当的结构参数,如覆盖层与微带天线的距离以及微带天线的馈电位置等等,覆盖层在大幅提高微带天线增益的同时,还可以改善其阻抗带宽.本文加工并测试了一款覆盖层天线,其增益为14.5dBi,|S_(11)|-10dB阻抗带宽为11.19%,进一步验证了上述结论的正确性.     

串馈结构的微带天线的设计

本文设计了一种串馈结构的微带天线,该天线将在WLAN中获得广泛应用,中心频率为4GHz,带宽为3GHz～5GHz,增益是10dB。     

阵列结构的微带天线

本文设计了4×4阵列微带天线,天线中心频率在5.5GHz,带宽是200MHz,增益达到19dBi以上。天线尺寸为180×109mm2,该天线在无线接入网领域将有很好的应用前景。     

介质加盖矩形微带天线的分析与设计

本文用矩量法分析了介质加盖矩形微带天线的特性,讨论了收敛性问题和加盖对天线的输入阻抗,辐射效率及增益等的影响,以及已有设计公式的适用性等。结果表明：加盖后天线的阻抗可能上升也可能下降,谐振下降,增益提高,辐射效率可能上升也可能下降,谐振频率的理论计算值与设计公式计算值有时偏差较大,必须用前者。     

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.     

弯曲振动阶梯形圆板辐射声场研究

推导了弯曲振动阶梯形圆板一阶振动的辐射声压及指向性表达式,模拟出自由边界条件下阶梯形圆板轴对称弯曲振动辐射声压的指向性图,并与薄圆板、改进的弯曲振动板和实验测量的阶梯形圆板声场指向性图作了对比.结果表明,阶梯形圆板声场的指向性比薄圆板有很大改善,比改进的弯曲振动板声场指向性更尖锐,理论获得的指向性图与Gallego通过实验测量的指向性图符合很好.这为设计和利用这类弯曲振动板辐射器提供了一定依据.     

双口圆极化微带天线的CAD设计

介绍了应用Serenade和Ensemble软件进行微波电路计算机辅助设计的方法 ,并以双口圆极化微带天线为例 ,讨论了电路的设计过程和设计结果     

新型夹层电磁带隙微带天线

研究了一种新型夹层电磁带隙(EBG)结构在微带天线中的应用.文中分析了电磁带隙结构的特性,给出了天线的设计与仿真结果及实验结果.实测表明,利用这种电磁带隙结构在低介电常数基片下可比普通矩形贴片天线的增益提高大约1.8dB,使天线增益达到9.6dB.仿真和实验结果均验证了这种结构对提高微带天线增益的有效性.     

蓝牙微带天线的设计和仿真

讨论了微带天线基本工作原理、结构特性及其应用,根据目前蓝牙无线通信的需求,设计出一种可工作于2.4 G频段的蓝牙通讯微带天线.利用仿真设计软件对天线进行了仿真和设计,并对输入端进行了优化匹配,达到设计的目标.考虑到实际加工中可能遇到的问题,详细分析了馈电、基片厚度和介电常数对微带天线的影响,得出设计此类天线的基本方法和技巧.     

一种新型超宽带微带天线的设计

针对当前无线通信中的热点之一超宽带天线进行研究,提出了一种简单的新型超宽带微带天线结构,并利用电磁仿真软件CST进行仿真验证.仿真结果表明,该天线可在3～25 GHz的频段内达到驻波比,不仅覆盖了FCC所提出的频段,更大大扩展了可用频段范围.同时,该超宽带天线结构整体辐射性能较好,基本符合超宽带通信对天线的要求.     

基于高阻表面微波光子晶体的微带天线设计

利用高阻表面具有明显表面波带隙的特性, 研究微波光子晶体高阻表面结构在中心频率为11.75 GHz微带天线中的应用. 高频结构仿真(HFSS)电磁软件建模仿真结果表明, 微带天线增益提高约为0.6 dB, 低背瓣辐射最大降低约为10 dB, 从而提高了天线的性能.     

对简化阶梯形矩阵的探讨

通过初等变换把任意一个ｍ×ｎ阶矩阵Ａ化成简化阶梯形矩阵Ｂ。结合高等代数一类相关知识，充分挖掘简化阶梯形矩阵Ｂ的潜在含义，由Ｂ就可直接得到一系列重要结果，省去了大量繁杂的解题过程，深化了对这些结果相互关系的理解认识，使计算方法系统化。     

遥测胶囊微带天线的设计

针对遥测胶囊工作在人体消化道中的特点,为遥测胶囊设计了一种新型的微带天线,用于和外部数据接收存储器通信,工作频率为915 MHz波段(ISM波段).为了模拟天线在人体消化道内的工作环境,计算模型采用了真实的三维人体数字模型.基于时域有限差分算法,讨论了天线的设计参数,分析比较了天线在自由空间中和人体消化道内的谐振频率、方向图等特性,计算了天线在人体消化道内的比吸收率,求出了最大允许输入功率.结果表明,该天线完全满足遥测胶囊的实际应用要求.     

一种小型加载微带天线的设计

设计了一种工作在2.4GHz频率的小型加载微带天线,首先利用传输线模型对天线进行设计,然后给出了对多种天线尺寸的实测驻波比数据和远区辐射方向图,研究了辐射边长度与负载电阻对天线特性的影响。分析结果表明,该天线在2.4GHz频段上具有超过10%的相对带宽(VSWR<2),优于参考文献中提及的同类天线;由于采用了加载技术,该天线的结构尺寸比一般微带天线更加微型化。     

海事卫星通信系统微带天线的设计

综合几种展宽微带天线带宽的方法,设计出一种适用于海事卫星通信系统的圆极化微带天线.天线采用双层结构,介质基片选择泡沫材料.利用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS对该微带天线进行了仿真优化.结果表明,在电压驻波比≤2时,天线的阻抗带宽达到12.8%.同时天线的最大增益达到9.3 dB.