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.     

共面波导边缘结构的平面单极子天线

共面波导与微带线相比具有较低的损耗,并易于与其它电路结构集成。传统共面波导馈电的矩形单极子天线频带较窄。为了展宽天线带宽在矩形贴片底部开槽,并将共面波导的中心导带延伸至凹槽顶端进行馈电。将凹槽的顶端和共面波导的一部分地面设计成渐变结构,并通过在凹槽中插入阶梯结构对天线的输入阻抗进行调整。仿真结果表明,新型结构可将天线带宽由原来84.8%展宽到167.2%(频率范围为:2.17GHz～24.3GHz,S11≤-10dB)。实际测试结果与仿真值吻合良好。该天线具有近似全向的辐射特性,适合于便携式超宽带通信系统。     

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.     

环形地共面波导馈电的超宽带天线设计

设计了一个新型的超宽带天线.天线由一个圆环内部带两个三角的的结构作为地面,环形地内部是一个矩形的贴片的辐射器.天线采用共面波导馈电.在设计过程中使用时域有限差分方法对天线尺寸进行仿真和优化,测试结果显示在3.0-11GHz的范围内天线的反射损耗小于-10dB.     

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.     

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.     

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.     

频率可调宽带共面波导馈电的部分圆形单极天线

提出了一种新型的频率可调超宽带共面波导馈电单极天线,优化后的天线可以达到8∶1(反射损耗<-10dB)的比带宽及155.56%的阻抗带宽;反射损耗<-15 dB的比带宽也能达到4.15∶1;天线的增益在0.12 GH z~0.6 GH z范围内大于1 dB.另外天线的上下限频率可以通过调节贴片与共面波导之间的缝隙和部分圆形的尺寸进行灵活调整;同时还讨论了天线的尺寸对天线性能的影响.采用商用电磁仿真软件Ensem b le SV版仿真了天线的性能.     

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.     

共面波导馈电圆极化微带天线研究

对一种结构新颖的共面波导馈电圆极化微带天线进行了研究。天线的辐射单元采用两个方形贴片,简并分离单元分别附加在两个方形贴片的不同边沿,共面波导开路终端通过耦合对两个方形贴片进行馈电。整个天线具有对称的结构,抑制了共面波导中的偶模分量,产生了两个同旋向的圆极化辐射波。分析并设计了这种天线单元,天线的实测-10 dB回波损耗带宽达到11.6%,圆极化带宽达到1.86%,在前、后两个方向上均辐射左旋圆极化(LHCP)波。理论设计结果与实测结果吻合较好。     

一种新型钻石形超宽带天线的设计与实现

设计一种新型钻石形超宽带天线,该天线印刷在介电常数为4.4的FR4介质板上,尺寸为26mm×24mm×0.8mm.设计过程中对天线辐射贴片进行两次优化,并利用阶梯化接地板的方法对天线进行优化.实验结果表明,该天线可在2.0~14.5GHz内实现电压驻波比VSWR≤2的带阻特性,相对带宽为151%,且具有结构简单和小形化等优点,可应用于各种超宽带(UWB)系统中.     

应用于超宽带通信的贴片六边形单极子天线研究(英文)

设计了一种应用于超宽带通信的平面单极子天线.天线由一个六边形辐射单元和一个部分接地板构成.通过采用了一种新颖的馈电结构,有效地改善了阻抗带宽.天线获得了优良的电气性能,包括较宽的阻抗带宽、全向的辐射方向图、平稳增益及近似常数的群时延特性等.仿真及实验结果得到了合理的一致.     

基于交指型缺陷接地结构的共面波导

提出了一种在缺陷接地结构（DGS）中用交指电容代替缝隙电容的方法．将交指电容用于DGS共面波导,与缝隙电容DGS相比,交指电容DGS更能使电容的耦合加强,它增加了电容值,使得电路尺寸之间的倍数关系减小,有利于电路的设计和制作,滤波深度和滤波的陡峭程度显著增大,有效改善了DGS共面波导的特性．同时,将该结构用于共面波导贴片天线的设计中,得到了基于交指型DGS的超宽带共面波导天线,与没有DGS的共面波导天线相比,新型天线的带宽增加了600MHz,其相对带宽由84％提高到103％,达到5个倍频程．     

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.     

超宽带引信天线时域建模与仿真

 针对超宽带引信天线的带宽及体积因素, 利用电磁场仿真软件进行超宽带天线建模与仿真。在频域中分析超宽带引信天线的驻波比曲线、天线增益; 在时域中分析超宽带引信天线的辐射信号特性及天线方向图。通过两者结果可以得出, 针对超宽带引信天线, 采用时域分析法为主、频域分析法为辅的方法可得到理想的分析仿真结果。     

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.     

具有双陷波特性的UWB贴片天线设计

考虑到超宽带（UWB）无线通信系统对现有无线通信系统工作的影响,设计一种具有IEEE WiMAX和IEEE WLAN双陷波特性的超宽带天线.该天线尺寸大小为1.0 mm×20 mm×25 mm,采用扇形阶梯状贴片作为主辐射单元,通过在该辐射贴片上嵌入L形和半圆环形槽缝来实现陷波特性,并且在主辐射单元2边增加附加矩形贴片来展宽天线阻抗带宽.仿真实验结果表明：天线的阻抗带宽为3.0~12.9 GHz,同时具有3.3~3.8 GHz和5.2~5.8 GHz双陷波,平均增益约为4.5 dB,并具有稳定的准全向性辐射特性.该天线能够满足多种超宽带通信系统的应用要求.     

遗传算法优化设计超宽带天线

应用遗传算法优化设计一个满足超宽带频段的U型天线.该天线用阶梯结构改善U型天线的阻抗带宽,并以遗传算法与时域有限差分法(FDTD)相结合的方法进行优化,最终得到天线的尺寸.天线驻波比实测值在3.1～10.6 GHz频段内都小于2. E面、H面的仿真方向图表明该天线全向性能较好,仿真增益在3.3～6.0 dB范围内.