C波段小型化宽带双圆极化微带阵列天线设计

设计实现了一种工作在C波段的2×2的宽带小型化双圆极化微带阵列天线.通过多层结构和支节匹配技术,拓展带宽;T型功分器顺序相差馈电形成馈电网络且左右旋馈电网络分层排布,实现小型化.实物测试结果表明,该天线VSWR2的阻抗带宽达39.5%,左旋和右旋3 dB轴比带宽均达到28.6%以上,在工作频带3.4～4.2 GHz内,左旋和右旋增益均在10 dB以上,天线阵列尺寸仅为1.27λ_0×1.27λ_0×0.1λ_0.实物测试结果与仿真结果吻合良好.     

渐变传输线及电磁缝隙结构的超宽带天线设计

为满足超宽带通信系统对天线小型化?抗干扰性能的要求,设计出一款基于非均匀传输线的平面网状扇形电磁缝隙结构的超宽带天线?依据非均匀传输线及电磁缝隙电路等效理论,推导出该天线的有效相位常数,总结出一种天线电路等效理论的分析方法?对该天线进行了设计?制作并加以测量?结果显示,天线在3~10GHz辐射特性基本保持一致;在3.10~15.78GHz回波损耗小于-10dB,增益大于4.4dBi;正面相距10cm的两天线隔离度S21小于-20dB,群时延基本在±1ns内?仿真与测试结果基本吻合,该天线满足超宽带系统的通信要求?     

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.     

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.     

小型渐变微波带线馈电平面超宽带天线

为有效地对共面波导馈电超宽带(UWB)天线进行小型化,提出了一种新型的小型渐变微波带线馈电平面UWB天线,其尺寸只有11 × 22.6 mm2,天线的小型化过程是利用了锥形的馈带、渐变缝隙结构和对传统共面波导天线直接切半的思路相结合,不仅大大减少了天线的尺寸,并且提高升了天线的频带阻抗特性.测量结果证明,天线阻抗带宽为2.33 到16 GHz,同时,该天线在3.1-11.6 GHz的频段内,具有良好的全向辐射特,测量结果与仿真结果吻合良好.该天线的尺寸小于USB A型公口的宽度,远远小于目前大部分UWB天线,可容易的集成到USB无线通信设备里面,有着广泛的应用前景.     

共面波导馈电的超宽带天线设计

文章设计了一种共面波导馈电的小型平面超宽带天线。天线由树形辐射单元和共面波导构成,体积小,在工作带宽内具有稳定的方向特性。利用电磁仿真软件对影响天线性能的主要参数进行了仿真、分析和优化,得到了天线的理想尺寸。对优化后的超宽带天线进行制作和测试,测试结果显示天线的工作带宽为3～11GHz。测试结果与仿真结果吻合,从而证明利用共面波导馈电的超宽带天线设计方法的有效性。     

Design of a CPW-fed uitra-wideband antenna

文章设计了一种共面波导馈电的小型平面超宽带天线.天线由树形辐射单元和共面波导构成,体积小,在工作带宽内具有稳定的方向特性.利用电磁仿真软件对影响天线性能的主要参数进行了仿真、分析和优化,得到了天线的理想尺寸.对优化后的超宽带天线进行制作和测试,测试结果显示天线的工作带宽为3～11 GHz.测试结果与仿真结果吻合,从而证明利用共面波导馈电的超宽带天线设计方法的有效性.     

基于Sierpinski六角分形的小型化可穿戴天线

为实现柔性可穿戴天线的超宽带和小型化,提出了一种小型化六角分形超宽带可穿戴天线方案.在经典六角形超宽带天线的基础上,引入了Sierpinski结构,并增加了空心设计,同时去除2.5 mm六边形边缘长度以实现天线的超宽带和小型化.天线的最终尺寸为14.5 mm×13.8 mm×0.21 mm,采用柔性材料聚酰亚胺作为介质基板,其相对介电常数为3.6,损耗正切值为0.031,实现了天线的可穿戴灵活性.通过全波电磁仿真软件HFSS对天线进行建模,仿真和优化,仿真结果表明,天线的回波损耗在1.2-10.6 GHz频段低于-10 dB,在3 GHz处发生谐振,回波损耗值达到-38.24 dB.为了验证仿真结果,实际制作了天线,实测与仿真较为接近.研究表明,该天线具有较宽的覆盖频段,可适用于可穿戴无线通信设备和系统.     

基于复合母线的双锥天线小型化设计

设计和仿真一种具有复合母线结构的片状超宽带双锥天线。通过将传统双锥天线的直线型母线改为由直线与特定多项式曲线组成的复合母线,天线的阻抗特性得到明显的改善,能够更好地实现与馈源的阻抗匹配。同时,为了在不影响天线辐射特性的前提下减小天线的重量和体积,还采用了片状结构的设计方案。使用电磁仿真软件CST Microwave Studio进行建模与仿真分析。结果表明,天线在0.79~22.8 GHz工作频带内,驻波比均小于2,比带宽达到了28.9∶1,整个工作频带内平均增益可以达到3 d Bi,性能优于传统的双锥天线,实现了小型化的设计目的。根据仿真结果对天线进行了实物加工,且在微波暗室内进行了测试,测试结果与仿真结果基本一致,验证了设计方法的正确性。     

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.     

基于互补辐射器的Q波段宽带半圆形基片集成波导平面天线

提出了一种基于E形互补辐射器的宽带半圆形基片集成波导(SIW)天线. 为了提高天线的工作带宽,将天线主体部分设计为与微带馈线呈一定角度的半圆形SIW谐振腔. 互补的E形槽和微带线进一步拓展了天线的阻抗带宽,提高了整个工作频带内的增益. 金属化通孔用于改善阻抗匹配. 结果表明:天线-10 dB阻抗的带宽覆盖37.7~47.8 GHz,在整个工作频带内的增益大于6.4 dBi,在38.2 GHz条件下的最大增益达9.8 dBi,同时具备宽频带和高增益的优势.     

基于非对称结构的阅读器小型天线

本文提出一种新型小型化RFID阅读器天线。该天线利用单点馈电,通过调节贴片上非对称八边形孔隙的半径实现圆极化,通过调节缝隙的长度,调节天线的谐振频率点。该种新型RFID手持阅读器微带天线的中心频率为915MHz,增益达到3.8dB。这种新天线具有紧凑的特点,该天线的尺寸为0.2714λ×0.2714λ×0.00136λ。     

C波段高增益宽带准八木天线阵列

提出了一种高增益的宽带准八木天线阵列。天线为印刷电路板的形式,通过平衡微带线给印刷对称振子馈电。为节省空间,将馈线与反射器进行了一体化的设计。为提高天线单元的增益和带宽,在有源振子前方引入了寄生振子和一段介质板。为进一步提高天线增益,将天线单元组成二元阵,设计了一个宽带平衡与等功率分配的馈电网络。整个天线阵连同馈电网络印刷在一块FR4环氧板的两侧,使用电磁仿真软件CST Microwave Studio进行建模与仿真分析。根据仿真结果制作了天线阵列,在微波暗室内进行测试。结果表明,天线在(4.4—7.0)GHz的频带内反射系数小于-10 dB,相对带宽为45.6%,在整个工作频段内平均增益为6.2 dBi,达到了预期效果。     

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.     

基于二叉分形树的宽带微带天线

采用二叉分形树结构设计了一种具有宽带特性的新型微带单极子天线。为获得宽带特性,综合应用基于时域有限差分算法的全波电磁场仿真、网络并行计算和遗传算法的天线自动设计技术对该分形微带天线进行了优化设计。根据设计结果加工制作了天线模型并进行了性能测试,测试结果同仿真计算吻合良好,并表明该天线的 <-10dB阻抗带宽达到了42.8%（从2.45GHz到3.80GHz）。     

正交缝隙耦合馈电宽带圆极化微带天线设计

为了实现圆极化微带天线的频带拓宽和增益提高,在缝隙耦合天线的基础上,设计了一种Ku频段正交缝隙耦合馈电的宽带圆极化微带天线。该天线以双层方形贴片为辐射单元,在拓展天线阻抗带宽的同时提高了增益;采用微带线结合正交左旋缝隙结构实现耦合馈电,通过优化缝隙结构改善了天线轴比特性。测量结果表明:阻抗带宽(VSWR2)和轴比带宽(AR3dB)分别达到22.5%和16.2%,轴比带宽内天线增益均大于9dBi。该结构天线以其简单的馈电设计为宽带圆极化微带天线设计提供了一定的参考价值。     

Monopole Crescent Elliptical Antenna with Band-Notched Characteristics for UWB Applications

A compact antenna with extended band-notched characteristics was designed for ultra wideband (UWB) communications. The antenna consists of a crescent-shaped elliptical patch with a T-shaped stub and a square ground board plane. The antenna is easily integrated with radio-frequency/microwave circuits to reduce the manufacturing cost. The central frequency and the notch bandwidth can be adjusted by changing the size of the T-shaped stub. Simulations verify the design characteristics. Measurements show that the antenna produces the UWB working bandwidth.     

基于HFSS的双层宽带微带贴片天线的研究

采用HFSS10电磁场仿真软件设计和仿真了一种新型宽频带双层微带贴片天线,本文中天线采用聚四氟乙烯和空气两层介质,通过增加空气介质层的厚度,同时利用圆形金属电容片补偿馈电探针引起的电感,对微带天线进行耦合馈电,仿真结果表明天线的阻抗带宽达到了23%（VSWR≤2）,从而实现了宽频带微带天线的设计.     

一种紧凑结构的宽频带圆极化微带天线

为了解决层叠结构微带天线剖面高、结构复杂的问题,首次将支节匹配技术用于层叠结构的微带天线中,实现了更佳的阻抗匹配,且降低了天线高度,并将馈电网络与激励贴片做于同一层,使得天线结构简单紧凑.所设计天线的高度为0.053λ,比传统的层叠结构微带天线降低了近50％,同时实现了29.2％的阻抗带宽、32.3％的3 dB轴比带宽...     

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.