小型超宽带宽缝天线及其带阻功能设计

提出一种新型的小型超宽带（UWB）宽缝天线,并对其进行带阻功能设计.该天线采用椭圆结构的调谐支节,并由共面波导进行馈电.为获得超宽带工作特性,将其辐射缝隙设计为对称多边形.对该天线的性能进行仿真和实验研究,实测结果表明,该天线的-10 dB反射损耗频率范围为3.2~10.1 GHz.另外,通过在椭圆支节上开W形槽,使天线实现对无线局域网（5.150～5.825 GHz）频段的带阻功能.     

超宽带脉冲辐射天线的馈源设计与优化

为获得良好的超宽带特性和高增益特性,对脉冲辐射天线的馈源进行设计与优化.以梭形馈电臂结构为基础,通过电磁仿真着重研究了馈电臂边界形状和馈电臂间夹角对天线性能的影响,获得了各参数对天线性能的影响趋势及天线结构参数的最优值.对天线的实测结果表明,此脉冲辐射天线具有非常宽的阻抗带宽,其反射损耗低于-10,dB的频率范围达到0.97～18.8 GHz,同时天线具有较高的增益,在2～14 GHz范围内增益值为15.4～30.1 dB,测量结果与仿真分析吻合良好.该天线可以广泛地应用于超宽带通信、脉冲雷达等领域,具有非常广阔的应用前景.     

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.     

一种紧凑型超宽带微带天线的研究

设计了一种新颖的小型微带结构的超宽带天线,采用共面波导馈电结构,金属底板的槽型边缘被设计成对称的多边形以获得超宽带频率特性. 通过FDTD数值计算方法获得了最佳的天线几何尺寸并根据设计结果加工制作了天线模型. 计算结果和实际测试结果吻合良好,并表明该天线的S11<-10 dB阻抗带宽达到了117%（从2.75 GHz到10.5 GHz）.     

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.     

P波段小型化锯齿缝隙超宽带天线设计

设计了一种P波段小型化超宽带天线。该天线采用微带线对五边形辐射单元进行馈电,接地板上蚀刻了锯齿形边沿的矩形宽缝。通过天线参数的仿真优化,最终实现了相对带宽约95%、尺寸为0.27λ×0.17λ(λ为低频点的自由空间波长)的超宽带P波段小型化印刷天线。仿真结果表明:天线的工作频带为300.5~848.8MHz,带内回波损耗均在-10dB以下,整个频段内天线的增益均在3dBi以上,天线为全向辐射。该天线具有平面结构,形状简单,易于共形的特征。最后制作了天线样件并进行了测试,测量结果与仿真结果吻合较好。     

一种具有ISM频段阻带特性的超宽带天线

为了降低 5.725-5.850 GHz 的窄带 ISM (Industrial Scientific Medical)频带信号对超宽带(UltraWideband)信号传输的影响,设计了一种新型的小型平面印刷超宽带天线,该天线由50 Ω同轴线馈电,在3.1-10.6 GHz的频带内具有良好的谐振效果和方向性.对该天线进行陷波处理,设计了一个近似U型的陷波槽,对陷波槽陷波原理进行了分析,并且对陷波槽的尺寸进行了优化,实现了在5.8 GHz 的ISM频段的阻带特性.仿真和测试结果均表明,带宽覆盖了3.1-10.6 GHz,测试表明实际的带阻频段为5.6-6.2 GHz,覆盖了频率为5.725-5.850 GHz的ISM频段.此天线可适用于5.8 GHz信号干扰的超宽带应用环境.     

C波段超宽带双极化微带贴片天线的设计

设计并仿真优化了基于L探针耦合馈电的C波段超宽带新型±45°双极化微带贴片天线,所设计的实现双极化采用的方法是两个正交L探针相互耦合并进行馈电,使得天线所承载的信道容量得到大幅度提升.借助Ansoft HFSS 15.0,完成对所设计的天线进行仿真验证,使得其重合阻抗带宽为38％,即在3.95～ 5.80 GHz时驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于等于2.同时,该天线在两个端口分别激励的情况下平均增益大于9.0 dBi,两个端口之间的隔离度大于22 dB,交叉极化电平小于-15 dB.该天线结构设计简单,可广泛应用于C波段超宽带无线收发通信系统.     

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.     

平面渐变开槽天线的改进设计

采用高阻值电阻和短路销钉加载对微带线馈电渐变开槽天线进行改进,提出一种新型超宽带天线结构.利用ANSOFT HFSS高频结构仿真软件对新型天线的整体结构进行优化,在材料为FR4的介质板上设计了一副工作频段为1～40 GHz的天线模型.仿真结果表明,新型结构克服了传统天线中馈电线对阻抗带宽的限制,并使天线尺寸缩减了37....     

小型演化线天线快速制备及评价方法研究

小型演化天线具有高增益、宽带宽、共形、体积小等优点而在航空航天领域具有广泛的应用前景.对演化天线样机进行电磁性能检测是评价其结构设计合理性的有效手段,但演化天线复杂的空间几何结构严重影响样机的成形质量和效率.针对小型演化线天线在结构设计过程中的样机性能快速评价需求,对小型演化线天线的快速成形制造工艺进行研究,并对金属快速成形和非金属快速成形复合表面化学镀铜两种工艺制备的线天线样机进行馈电特性测试.结果表明,两种快速成形工艺所制备线天线样机的馈电特性都能满足设计验证需求,采用快速成形方法来快速制造具有复杂空间几何结构的小型演化线天线样机并进行性能快速评价是完全可行的.      

一种Ku波段宽带微带天线的设计

文章给出一种新型结构的Ku波段宽频带微带天线的设计方法。在接地板上开H型缝隙进行耦合馈电,并在辐射贴片表面开矩形缝隙以扩展带宽,在天线的底面加反射板以提高增益、改善天线方向图的前后比性能。用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果表明该结构天线具有良好的宽频谐振特性,其回波损耗小于-10dB,阻抗相对带宽高达39.8%,交叉极化电平小于-28dB,前后比优于19dB。     

基于枝节谐振器的体域网超宽带陷波天线优化设计

为满足无线体域网(wireless body area network,WBAN)应用中对超宽带天线的陷波要求,采用在槽孔型的辐射贴片上添加十字型枝节谐振器的方法优化设计了一款超宽带陷波天线.天线使用共面波导方式馈电,使天线获得较宽的带宽.通过嵌入十字型枝节谐振器调谐天线的阻抗,实现陷波特性.通过仿真分析确定谐振器横、竖枝节的尺寸范围.利用量子进化算法对谐振器的横、竖尺寸进行优化,获取使天线的陷波频带达到最佳要求的谐振器尺寸参数.根据优化结果制作实物天线,天线的带宽为3.4-9.9 GHz,陷波频段为5.2-5.8 GHz.由天线回波损耗及方向图的仿真和测试结果表明,该优化设计方法是有效的.     

HFSS/UTD混合法在天线设计中的应用

为精确设计某型散射通信天线,采用高频电磁仿真软件(HFSS)仿真设计反射面天线的馈源结构,然后对馈源的远场进行拟合、插值,并结合一致性绕射理论(UTD)计算整个天线的方向图。通过对天线的实测,结果吻合较好,说明该混合法对此类天线的分析精度高、速度快,在工程设计中有很大应用空间和前景。     

天线结构的多工况离散变量优化设计

针对天线结构受载及工作状态的复杂性,研究了天线结构的多工况离散变量优化设计问题。首先建立了天线结构在自重、风荷作用下受精度、应力和稳定性约束的多工况优化设计的数学模型;其次根据材料特点,将设计变量取为离散变量,给出了天线结构的多工况离散变量优化设计数学模型。采用离散复合形法,对多工况8 m天线进行了优化计算。结果表明,计算结果与分析结果相吻合,该方法可应用于多工况天线结构优化设计中,且精度较高。     

一种波导缝隙耦合馈电的微带天线阵

设计了了一种新型的微带天线阵。该天线阵采用矩形波导宽边纵向缝隙耦合微带线结构给串馈微带贴片线阵馈电,从而构成二维平面阵。利用软件CST对波导缝隙-微带线耦合结构和微带串馈线阵进行了仿真设计,并制作了一个X波段16×16元天线阵,测量结果证明了分析设计方法的正确性。     

一种U形地板、 半圆环形馈源终端的超宽带天线设计

设计一种U形地板、 半圆环形馈源终端的超宽带天线, 并分析扇形半径、 半圆环内径和外径、 U形结构地板上矩形的长和宽等参数变化对天线性能的影响. 天线由半圆环形馈源终端、 共面波导馈线和U形结构地板构成, 采用共面波导方式馈电. 结果表明, 设计的天线具有超宽带性能, 有效工作带宽为3~12.9 GHz, 尺寸为20 mm×20 mm, 辐射特性和增益特性良好, 可应用于超宽带无线通信终端设备中.     

高质量2.5m卡赛格伦天线的设计

本文报道了圆锥波纹喇叭作为馈源系统的2.5m卡赛格伦天线的设计,修正其主、副面的形状,使该天线获得高效率(71.36％)、高增益(48.45dB)的效果.在给定初级馈源方向性图条件下,导出了使主面口径面获得均匀照射时主、副面修正的表达式.实践证明按这些表达式设计的2.5m卡氏天线是成功的.     

Investigation of a Novel Compact Microstrip Antenna for Radiotelemetry Capsules Based on FDTD

The objective of this paper is to design a microstrip patch antenna for the miniature electro-capsule communicating with external recorder at 915 MHz located in Industry, Science, and Medical (ISM) bands. Microstrip antenna design parameters, resonance characteristics and radiation patterns are evaluated using the finite-difference time-domain (FDTD) method. The effects of location of feed point and human body are analyzed, and the radiation performances of the proposed antenna are estimated in terms of radiation patterns. Finally, specific absorption rate (SAR) computations are also performed, and the peak 1-g and 10-g SAR values are calculated. According to peak SAR values, the maximum delivered, power for the designed antenna was found so that the SAR values of the antennas satisfy ANSI limitations.     

基于RFID应用的读卡器天线

介绍一种新颖的单馈点矩形圆极化微带天线,采用双层结构来实现宽频带的特性,再通过方形切角的方法来实现圆极化特性,并进行了仿真。