新型宽频带微带天线的设计与仿真

提出了一种新型的适合在ISM 2.45 GHz频段的无线通信和RFID等领域应用的N形微带贴片天线,该N形微带天线采用共面波导馈电,具有小型化、宽频带的特点。为了进行比较,建立了采用同轴馈电的N形微带天线以及采用共面波导馈电的E形微带天线,借助电磁场仿真软件Ansoft HFSS 10.0进行仿真。文中给出了天线反射损耗及辐射方向图的仿真结果,通过比较可以看出,在中心工作频率2.45 GHz处,相对带宽达到了20%,尺寸减小了25%。该设计具有一定的参考价值。     

新型小型化双频缝隙微带天线的设计

提出一种新型的应用于无线局域网的小型化双频缝隙微带天线.该天线结构紧凑,馈电方式简单,满足无线局域网中小型化双频天线的技术要求.通过灵活调节F形槽的尺寸,可以使该天线的谐振频率工作在2.4/5.8 GHz无线局域网的应用频段.辐射方向图表明,该天线全向性能较好,增益在3.8~4.5 dBi范围内.
     

一种矩形环状频率可重构天线设计

提出了一种新的小型化三频段频率可重构单极子微带天线.该微带天线主要由一个带两个圆的矩形环、一个横矩形带、两个椭圆环以及缺陷地组成,尺寸为36.0×24.0×0.8 mm³.通过控制两个加载开关的通断改变天线的局部结构和表面电流分布,从而获得不同的工作频段.天线可在2.30-2.63 GHz, 3.34-3.95 GHz和4.10-6.12 GHz三个频段内实现可重构,覆盖蓝牙、紫蜂、射频识别、无线局域网和全球微波无线互联网的通信频段.实测表明:该天线在工作频段具有很好的辐射特性和增益.     

一种应用于WLAN/WiMAX的宽带三频天线

文章设计了一款应用于WLAN/WiMAX领域的具有三频特性的微带天线,同时覆盖了WLAN的2.4/5.2/5.8GHz频段和WiMAX的3.5/5.5GHz频段。该天线通过四个半圆环和一个半圆形贴片以及微带线产生两个谐振频率,然后采用带有圆形凹槽的不规则矩形片激发了第三个谐振频率,同时改善了天线阻抗带宽。通过仿真结果表明,天线在三个频段处的回拨损耗均小于-10dB,有较宽的带宽和良好的全向辐射特性。对仿真的天线进行了加工和测试,测试结果与仿真结果大致吻合,具有一定的实用价值。     

一种应用于WLAN/WiMAX的宽带三频天线设计

设计了一款应用于WLAN/Wi MAX领域的具有三频特性的微带天线,同时覆盖了WLAN的2.4/5.8 GHz频段和Wi MAX的3.5/5.5 GHz频段。该天线通过四个半圆环和一个半圆形贴片以及微带线产生两个谐振频率,然后采用带有圆形凹槽的不规则矩形片激发了第三个谐振频率,同时改善了天线阻抗带宽。通过仿真结果表明,天线在三个频段处的回拨损耗均小于-10 d B,有较宽的带宽和良好的全向辐射特性。进行了加工和测试,测试结果与仿真结果大致吻合,具有一定的实用价值。     

一种新型双频微带天线的分析与设计

为了减少无线通信中的干扰,并满足多个无线通信系统实现多系统共用和收发共用,天线需在宽频带及不同频段下工作。分析并设计了一种性能优异的新型双频微带天线,采用电磁仿真软件HFSS 10.0对所设计的天线进行了仿真分析研究。仿真分析结果表明,该天线工作的频段分别为1.67~1.84 GHz和233~253 GHz,且天线的相对带宽分别达到9.71%和8.23%,天线可以作双频宽带天线,用于射频通信系统中。     

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。     

小型化2.4GHz微带贴片天线的设计

针对无线通信系统提出一种新型的工作频率为2.4GHz的小型化微带天线结构,这种天线贴片采用正万字型结构设计.采用在贴片上开槽的方法,减小天线尺寸.经电磁仿真软件HFSS仿真,该天线可在中心频率为2.4GHz频段附近实现大于40MHz的工作带宽,适合在各种个人无线终端中使用.     

一种基于DGS的分形微带天线的设计

将地面缺陷结构(DGS)引入微带天线的设计中,原本分形微带天线在5~20 GHz频带范围内有4个谐振频率点.由于DGS缺陷结构可以有效抑制天线的高次模,该新型结构在5~20 GHz频带范围内得到了两个谐振频率点,并使得天线的增益在引入DGS结构后提高了大约2 dB.     

一种应用于4G通信的小型多频手机天线

提出了一种新型的应用于4G通信的小型多频手机天线.利用折叠单极子、多枝节谐振等技术使天线谐振在多个频段.天线结构紧凑(32 mm×15 mm×0.8 mm),由两个折叠单极子组成,长度均约为1/4谐振波长,其中倒C形枝节谐振在2 GHz附近,倒F形枝节谐振在900 MHz附近.天线通过50?匹配传输线直接馈电,两个枝节共同叠加耦合辐射,实现带宽810～971 MHz和1 495～2 786 MHz,覆盖了GSM 850/900/DCS/PCS/UMTS/LTE 2300/2500频段,符合4G通信手机天线的标准.对天线进行了加工和测试,测试结果与仿真结果基本吻合.     

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.     

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。     

混合馈电方式的印刷多频单极子天线设计

针对多频微带天线多个频点的阻抗匹配优化问题、频点间的相互干扰问题以及在辐射远场的辐射方向问题,文中的天线设计方案采用将共面波导馈电方式和耦合馈电方式组合在一起的混合馈电方式,来优化天线的阻抗匹配．并利用加载寄生贴片和加载缝隙技术来减弱频点间的相互干扰,实现天线的多频、宽频带,全向辐射．天线的谐振频率覆盖2．42～2．82 GHz 和3．4～5．85 GHz,满足 WLAN/WiMAX 规定工作频段要求．     

一种用于煤矿井下无线通信的多频段微带天线的设计

煤矿信息化对通信设备提出了新的要求,结合无线通信技术与煤矿井下安全生产系统的应用,设计了一种多频段小型化天线。在设计过程中,使用电磁仿真软件HFSS对天线进行建模分析及参数优化。天线采用共面波导结构馈电,辐射体采用类回纹形弯折线结构,整体尺寸为45×40×1.6 mm~3,实现了天线小型化特征。仿真结果表明天线具有良好的多频和全向辐射特性,覆盖0.90～1.15 GHz,2.17～2.54 GHz和4.87～5.64 GHz三个频段,可应用于基于2G、4G和WIFI等制式的矿井无线通信及物联网系统。     

一种小型平面陷波超宽带天线

本文提出了一种应用于超宽带系统的带陷波结构的共面波导馈电小型平面超宽带天线.天线采用印刷电路板上的矩形贴片作为辐射单元,并由同一面上的共面波导(CPW)馈电,通过在矩形贴片上开一个C形槽来实现陷波功能,电磁仿真软件Ansoft HFSS10的仿真结果显示,合适地选择C形槽的尺寸可以调整陷波的中心频率和带宽.仿真及实验结果表明,该天线在3.1-10.6GHz工作频段内电压驻波比小于2,在5-6GHz范围内具有陷波特性,有效地阻隔了无线局域网(WLAN)系统对超宽带(UWB)系统的影响,在整个工作频段内有稳定的增益和良好的辐射方向特性.     

一种新型多频微带天线的分析与设计

 对C型缝隙微带天线进行理论分析,设计了一种C型缝隙的微带天线,并利用仿真软件HFSS 10.0对天线的特性进行仿真验证。结果表明,C型缝隙天线在高频的辐射方向性能出现主瓣分离现象,通过改变贴片表面电流路径对高频性能进行改善,改进后的C型天线在回波损耗小于-10.0dB时,该天线工作的频段分别为2.26～2.51、3.38～3.60和4.19～4.48GHz,且天线的尺寸得到了有效缩减。天线的整体辐射性能良好,且结构简单,易于实现。所设计的天线可以作为多频段小型微带天线,用于无线通信系统中。     

一种应用于WLAN/WiMAX的双频天线

文中设计了一种应用于WLAN和WiMAX的双频微带天线,天线采用共面波导馈电,由2个伞形偶极子贴片产生2个带宽,该天线印刷在尺寸为20 mm×30 mm×1.6 mm、介电常数为2.65的聚四氟乙烯介质基板上.利用高频结构仿真软件HFSS对所设计的天线进行仿真和分析,通过对影响天线性能的关键参数进行研究和分析,并对该天线进行优化,得出该天线的具体尺寸.仿真和实验结果表明,该天线的-10 dB的阻抗带宽分别为1 700 MHz（2.3~4 GHz）和1 000 MHz（5~6 GHz）,能够满足WLAN（2.4~2.484 GHz/5.15~5.35 GHz/5.725~5.825 GHz）和WiMAX（2.5~2.69 GHz/3.4~3.69 GHz/5.25~5.850 GHz）的通信需求以及低端UWB通信需求.该天线结构简单,体积小,在工作带宽内有很好的全向辐射特性和较高的增益.     

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。     

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.     

基于左手特性的异向介质可调谐天线设计

设计了一款新型的基于异向介质的可调谐天线.通过在传统环氧板(FR4)介质基底上加载分裂谐振环阵列的方法,使介质在5.2～7.7GHz频段呈现左手特性.该设计改善了传统贴片天线体积大、工作频带窄、增益较低等缺点,并能通过改变分裂谐振环阶数调节天线的中心频率.利用高频仿真软件HFSS对所设计的天线进行了仿真,研究了天线参数与阵列间隙尺寸及阵列阶数的关系,并对天线进行了优化设计.仿真结果表明,该设计可以有效减小天线尺寸,降低回波损耗和增加工作带宽,并实现了天线的可调谐设计.