射频能量收集的小型化双频整流天线设计

针对传统的双频整流天线转换效率不高的问题,提出了一种用于射频（RF,radio frequency）能量收集的双频整流天线。其工作频段为1.75 GHz和2.45 GHz,主要由接收天线、阻抗匹配电路、二倍压整流电路和负载电路组成。基于小型化双频天线,引入一种新型双频阻抗匹配网络,以提高整流电路在较低输入功率下的射频-直流（RF-DC）转换效率。此外,采用新型阻抗匹配网络使得整流电路复杂度得以降低,减小了能量损耗。与传统的双频整流天线相比,-10 dBm输入功率条件下,在普通室内环境中新型双频整流天线具有更高的RF-DC转换效率。实验结果显示,在1.75 GHz GSM频段和2.45 GHz WLAN频段上最大RF-DC转换效率分别可以达到65.34%和54.3%。测试结果证明,其可以在物联网低功耗设备中得以应用。     

一款小型化2.45 GHz整流天线的设计

为解决整流天线设计复杂、整流效率较低的问题,提出一种新型S波段微波整流天线,利用空气层拓展贴片天线的带宽,将整流电路集成到天线的空气层内,减小了整流天线的尺寸,并研究了天线和整流二极管阻抗匹配的关系。基于该结构,设计了2.45 GHz微波贴片整流天线,采用F4B介质板进行加工,整流天线的横截面为70 mm×70 mm。经实验测量,该新型微波整流天线在天线接收功率为20 dBm时,整流效率达到72.4%。该新型整流天线相比传统整流天线具有尺寸小、高射频-直流转换效率的特点,证明了设计的有效性。     

一种新颖的5.8GHz微带贴片整流天线

微带贴片整流天线质量小,接收面积大,非常适合微波飞机、高空平台等微波输电中对天线质量要求严格的场合.文中借助IE3D V10.0、ADS 2003C等仿真软件对整流天线的参数进行优化,设计了一种新颖的5.8GHz微带贴片整流天线.试验结果表明,该整流天线系统的整流效率达78.2%,从而验证了该结构设计的可行性.     

一种小型化宽波束的零阶谐振贴片天线设计

提出了一种小型化宽波束的零阶谐振贴片天线。该天线通过在圆形微带贴片天线四周中心对称的加载蘑菇型零阶谐振结构,将圆形贴片激励的TM01模和蘑菇型贴片激励的ZOR模叠加,在实现天线小型化的同时展宽了天线的波束。仿真结果表明:设计天线中心频点处的E面和H面半功率波瓣宽度分别为114.7°和144.7°,与原始圆形微带贴片天线相比,新天线E面和H面的半功率波瓣宽度分别展宽了66.5%和60.1%,谐振频点从14.04GHz降至7.32GHz,电尺寸由1.9λ×1.9λ×0.1λ缩减至0.9λ×0.9λ×0.01λ,实现了52.1%的小型化效果,仿真和实测结果取得了一致,验证了设计的正确性。     

一种槽加载三频贴片天线

提出了一种新的三频微带贴片天线的设计方法.通过在靠近矩形贴片的两辐射边处不对称地开窄槽,使得在三个谐振点处显示出相似的辐射特性,从而实现三频工作.设计天线的测试结果验证了本方法的有效性.     

一种基于子阵分解的高效整流天线阵列

针对微波无线能量传输系统中接收端功率密度非均匀分布,提出了一种高效的子阵分解微波整流天线。通过研究接收天线阵列功率密度分布规律,设计了针对不同最佳功率点的整流电路。在微波整流电路功率动态范围有限的情况下,采用子阵分解微波整流天线设计,可以拓展微波整流功率范围,提高系统效率。实验结果表明,针对微波输出功率从-5~22 dBm的类高斯分布接收阵列天线,采用最佳工作点为21、17和10 dBm的3种微波整流电路,通过基于子阵分解进行优化排布,使整流天线的整体效率提高10%以上。     

阻带可控陷波超宽带天线的设计与时域分析

针对传统陷波结构只能在单个频点上实现陷波的局限性,文中通过使用开路槽线方法,提出和实现了一种阻带带宽可控且矩形度良好的微带馈电陷波超宽带天线.通过在超宽带天线U形辐射贴片上添加两个L形开路槽线和在馈线端添加一个U形槽线来实现陷波特性,通过调节两个L形开路槽线与U形辐射贴片的耦合间距来控制陷波阻带的带宽.除了阻带5.1～5.8GHz频段之外,该天线在3.1～10.6GHz超宽带频段内获得了很好的宽带阻抗匹配.文中还对该陷波超宽带天线进行了时域分析,计算了天线相关系数和脉冲宽度拉伸比.测量与仿真结果吻合良好,说明该陷波天线能有效地应用于超宽带系统.     

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．     

X波段圆极化整流天线的设计与实验

用电路仿真软件分析了影响微波整流二极管转换效率的因素,用电磁场全波分析软件研究整流天线的接收天线和LPF（低通滤波器）,在此基础上,提出整流天线优化设计的一体化分析模型.设计制作了工作于10 GHz的整流天线,并在微波暗室中完成实验测量.实测结果与仿真值较为吻合,测得最大输出电压为2.45 V,最高转换效率为58%.最后总结了影响整流天线效率的诸因素,提出进一步提高整流天线效率的途径.     

一种小型化高效微波整流天线的设计

目的为远距离设备供电以及低功率电子设备的能量补给等诸多领域设计一种工作于2.45GHz的小型化高效微波整流天线。方法将整流天线设计的基本原理和三维电磁仿真软件结合,重点仿真设计加入缺陷地结构的微带贴片天线和椭圆函数型输入低通滤波器,从而提高整流天线的整体性能。结果完成了该设计,并达到了既定的设计要求。结论由于采用了性能更优良的椭圆函数型低通滤波器,新设计的整流天线系统有效提高了微波能量转换效率,与此同时降低了整流天线的整体尺寸。     

一种用于WLAN的双短路针调谐U形槽加载的双频微带贴片天线

提出了一种在贴片上加载U形槽并应用双短路针调谐的双频微带天线.该天线应用于无线局域网IEEE802.11b和IEEE802.11a系统中.通过在贴片天线上加载U形槽产生两个谐振频率,调节两个对称的短路钉使其工作在无线局域网的频带内,增大了天线带宽.仿真实验得到该天线的两个谐振频率分别为2.4 GHz和5.2 GHz,其低频和高频的相对带宽分别为4.2%和5%,可充分满足无线局域网的要求.     

组合树枝型三频微带天线的设计研究

在传统单极子天线的基础上,采用三种树枝型枝节的组合,设计出一种工作于S、C、X波段的三频点微带天线。天线的辐射枝节尺寸为23 mm×27 mm,工作于2.5 GHz、4.7 GHz、8.1 GHz三个频段。仿真及实物测试结果表明,天线在2.5 GHz处最小回波损耗为-22.4 d B,带宽435 MHz;在4.7 GHz处最小回波损耗为-26.3 d B,带宽454 MHz;在8.1 GHz处最小回波损耗为-23.3 d B,且实现了7~10.1 GHz的超宽带。该三频微带天线在无线局域网(WLAN)和超高频通信系统中将有较好的应用前景。     

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.     

小型化蝶形微带天线的全波分析

采用矩量法分析了蝶形微带贴片天线,可用于比较准确地预测这类微带贴片天线的输入阻抗,谐振频率和方向图,根据该天线的特定形状,采用全域基和脉冲基相结合的基函数,同时采用渐进抽取方法处理求解过程中遇到的奇异函数积分,将两维无限积分化为一维有限积分,从而大大缩短了计算时间,通过本程序得到的计算结果和实验结果比较一致,数值结果也表明,这种蝶形天线是比较普通矩形微带贴片天线面积小很多的一种小型化设计。     

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...     

The effect of a superstrate layer on the input impedance of an annular-ring microstrip antenna

The method of moments is used to analyze the effect of a superstrate on the input impedance of an annular-ring microstrip antenna. Surface current and vertical unit current ae used to model the microstrip patch and the coaxical probe, respectively. The integral equations for the unknown current on the patch are solved by using Galerkin's method applied in the Hankel transform domain. The expression for the input impedance is derived according to the patch current. The numerical results for the input impedance are presented for different values of the thickness and relative permittivity of a superstrate layer. It is shown from the numerical results that the superstrate has an effect of decreasing the resonant frequency and changing the input impedance level. Supported by the National Natural Science Foundation of China Fan Zhibo: born in Apr. 1963, Ph. D     

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。