一种基于光子晶体的新型微带天线的设计

微带天线在通信、雷达等领域应用广泛,但传统微带天线存在尺寸较大、后向辐射严重等缺点.通过在普通微带天线的介质基板内,引入高度不同的周期性圆柱空气隙作为光子晶体,设计了一种新型微带天线,并利用HFSS 10.0软件对该天线进行仿真.仿真结果表明,光子晶体的引入提高了微带天线的辐射增益,削弱了沿基底方向的辐射,并减弱了天线的后向辐射,天线在整个工作频段内具有良好的辐射特征.     

基于光子晶体PBG结构的微带天线优化研究

为保证天线工作频率落在光子晶体禁带范围,对一款矩形微带天线模型进行分析与计算。采用光子晶体作介质,通过改变空气孔的孔径和孔距,优化馈电点位置,应用HFSS12电磁仿真软件进行建模、扫描、优化与分析,获得最佳传输性能。优化后,天线回波损耗比原来降低31.24 dB,相对带宽达5.3%(驻波比VSWR≤2时),天线最大辐射方向增益达25.3 dB。结果表明,光子晶体PBG结构极大地提高了微带天线的传输性能。     

基于光子晶体的新型微带天线研究

介绍采用光子晶体结构的微带天线设计领域的研究进展,并设计了一种在基底上加入光子晶体结构的2.4 GHz的微带天线.通过软件仿真,并与采用传统结构的微带天线进行对比,证明采用光子晶体结构的新型天线在降低输入回波损耗以及提高天线辐射效率等方面具有较大的优势,同时本文也指出了二维光子晶体天线的不足以及今后的改进工作的方向.     

介质型与Mushroom型光子晶体微带天线的研究

研究了介质钻孔型与Mushroom型这两种典型的光子晶体结构在微带天线中的应用,对光子晶体结构作了介绍和分析,对两种不同结构的光子晶体微带天线进行了设计与仿真,仿真结果证实了这两种结构对提高微带天线增益及抑制表面波的有效性,还研究比较了介质钻孔型与Mushroom型结构对于天线性能影响的各异点。     

一种新型小型宽带微带天线的设计

随着WLAN与蓝牙技术的发展,2.4 GHz频段越来越受到关注,因此,设计了一种新型的应用于2.4 GHz频段的天线.该天线结构紧凑,可以方便地植入无线通信设备中,有较强的实用性.它通过在矩形微带天线的辐射贴片上加载窄缝隙和一些谐振单元,利用直接或间接耦合作用,来实现微带天线的小型化宽频带.其阻抗带宽达到了885 MHz(2 010~2 899 MHz,回波损耗小于-10 dB),辐射方向图表明该天线性能较好,增益达到了6.7 dBi.     

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.     

一种新型的光子晶体压力传感器

通过研究带缺陷的一维光子晶体受压力后光带隙性能的变化，提出了改进型光子晶体压力传感器的理论模型．计算表明，压力的大小与透射光的波长之间有简单的线性对应关系，这样，就可以通过测量光子晶体的光带隙性能来判断压力的大小，也可以通过施加载荷来调制透射光的波长。     

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.     

新型一维三元光子晶体滤波器设计

本文突破传统的滤波器只控制禁带的特点,研究了一种新型的一维三元光子晶体滤波器.这种滤波器与传统滤波器最大的区别在于它不是禁止某些无用的光通过滤波器,而是要控制某些有用的光透过滤波器.     

一种新型的光子晶体压力传感器

通过研究带缺陷的一维光子晶体受压力后光带隙性能的变化，提出了改进型光子晶体压力传感器的理论模型．计算表明，压力的大小与透射光的波长之间有简单的线性对应关系．这样，就可以通过测量光子晶体的光带隙性能来判断压力的大小，也可以通过施加载荷而调制透射光的波长．     

TM0模式下PBG接地板与开槽接地板微带贴片天线的性能研究

研究了两种基于PBG接地板和开槽接地板的新型微带天线在TM0工作模式下的特性.仿真结果表明,与普通的微带天线进行比较,PBG结构和槽孔的引入可以有效地抑制表面波,使谐振频率降低,频带有所展宽,改善了天线的前向辐射,从而减小了天线的尺寸,提高了天线的性能.     

电磁带隙结构在卫星接收天线中的应用

为了有效提高天线的增益,采用电磁带隙结构作为天线的地板.利用等效电路的原理对电磁带隙结构产生禁带特性进行了初步研究,解释其电磁带隙结构的工作原理.并根据原理对传统的带隙结构进行改进,给出一种新型的电磁带隙结构--高阻抗表面结构.用这种结构作为天线的反射面,能够有效地抑制反射面上的表面波.把这种结构应用在卫星接收天线中,并进行仿真计算.仿真结果表明,采用高阻抗的电磁带隙结构作为反射面,能够有效提高天线的增益,改善其辐射方向图.     

一种新型慢波一维光子带隙低通滤波器

该文提出了一种新型慢波一维光子带隙微带低通滤波器,该滤波器具有显著的慢波效应和低通特性．所提出的结构在接地板上没有蚀刻,仅仅通过改变微带线的形状而实现．并对带有3个周期单元的低通滤波器进行了仿真和测量．     

正方排列芯壳型平板光子晶体禁带特性的研究

构建了正方排列的芯壳型平板光子晶体结构,发现这种芯壳型平板光子晶体较传统的介质柱型平板光子晶体能获得更宽的类TE禁带.分析了两种模型,一种是芯层折射率为3.5,壳层折射率为2;另一种是芯层折射率为2,壳层折射率为3.5,发现当芯层折射率大于壳层折射率时,光子禁带明显增宽.     

新型海事卫星通信微带贴片天线单元

结合经验公式和仿真软件,设计了一种双层贴片,两层介质的微带贴片天线单元.该单元天线采用单馈点正方形切角的方式实现圆极化,在频率为1520～1680 MHz、驻波比<1.5时,相对阻抗带宽达到10%,满足了第四代海事卫星通信中BGAN业务的需要.此外,该天线单元舍弃了传统的探针耦合馈电方式,采用特性阻抗为100Ω的微带线馈电,便于实现天线阵微带馈电网路的设计,从而达到改善其方向性及轴比带宽的目的.     

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S11＜-10 dB阻抗带宽达到了42.8%(从2.45 GHz～3.80 GHz).