一种具有三阻带和高频截止特性的超宽带天线

为了有效抑制超宽带(UWB)通信系统和窄带通信系统之间潜在的干扰,设计了一款具有三阻带特性和高频截止特性的超宽带天线。天线总尺寸为33 mm×19 mm×1 mm。该天线的辐射单元由一个椭圆形的单极子和一个倒梯形结构组成,由50的矩形微带线馈电,接地板由一个矩形和一个开槽梯形结构构成。对天线进行加工并测试。结果表明,该天线在3.3~3.6 GHz处的阻带由辐射单元上的凹形槽产生,5.15~5.35 GHz和5.725~5.825 GHz处的阻带由微带馈线两旁的U形寄生单元产生,10.8 GHz高频处的截止特性是由微带线两旁对称的凹形寄生单元共同决定的。天线的测试结果与仿真结果吻合良好。     

一款结构简单的双陷波超宽带天线

利用仿真软件 HFSS 设计了一款共面波导馈电的超宽带(UWB)天线。采用开槽的方法实现了天线在WLAN（5.15-5.825GHz）和ITU 卫星通信（8.025-8.4GHz）频段的陷波特性。在介电常数为 4.4 的FR4介质基板上制作了天线,天线尺寸仅为22 mm×28 mm×0.8 mm,易于与其它电路集成。实测和仿真结果吻合较好。     

改善隔离度的“V”型结构的超宽带天线设计与实现

设计了一款栅栏形式的“V”型结构超宽带多入多出(MIMO)天线,将对角线上的2个基本天线单元置于介质板的另一侧,并引入一种栅栏形式“V”型结构的耦合器来降低天线单元间的耦合,用于改善天线的隔离度。该天线工作频段为3.3~12.02 GHz。经过对回波损耗和隔离度的仿真和测试,证明该款MIMO天线在不影响超宽带(UWB)天线基本性能的基础上满足了MIMO天线对隔离和分集增益的要求。     

UWB MIMO穿墙雷达的阵列设计和成像方法

利用多发多收(MIMO)方式对超宽带(UWB)穿墙成像雷达天线阵列进行稀疏化处理不失为一种很好的选择。该文从成像模型出发,分析了UWB MIMO天线阵的等效接收阵列问题,给出了基于空间卷积理论的UWB MIMO阵列设计方法,仿真验证了方法的有效性和在穿墙成像系统中应用的可行性。此外,提出了相干系数加权稳健Capon波束形成的自适应成像方法,理论分析和实验结果表明该方法能够获得较高的分辨率和图像信噪比。     

一种新的MIMO无线通信空时分组码方案

从MIMO(多入多出)引出空时分组码背景;针对实际MIMO应用提出了一种利用广义复正交方法新设计的满分集的码率为1/2的6个发射天线4个接收天线(6×4)和8个发射天线4个接收天线(8×4)结构的空时分组码系统,仿真结果表明该系统具有良好性能。     

一种新型具有陷波特性的宽带单极子天线

设计了一款新型的具有陷波特性的超宽带单极子天线。该天线的带宽为3. 1 ~ 12. 0 GHz,通过在矩 形辐射贴片上制作出对称的梯形结构、中心加载倒C 形缝隙、矩形开槽,并将窄矩形接地板切除两个边角,制作矩形 开槽结构,使得天线在3. 3 ~5. 35 GHz 频段产生陷波特性。该天线结构紧凑,尺寸仅为20 mm×25 mm×1. 0 mm。建 立天线模型,并对其进行仿真和优化。研究表明,天线在WiMAX 频段、C 波段、数字微波通信、大容量微波通信和部 分WLAN 等多个频段产生良好的陷波特性,且在工作频段内有良好的性能和辐射方向特性。     

可贴敷于人体的RFID 标签天线设计

设计了一款可贴敷于人体的超高频(UHF)射频识别(RFID)标签天线,该天线由矩形辐射单元、环形 馈电和匹配网络组成,其总体尺寸为54. 3 mm×40 mm×0. 8 mm。分析了人体不同部位、天线与人体间距以及天线自 身结构变化对天线辐射性能的影响。通过调节环形馈电和匹配网络尺寸可以实现天线与芯片之间的阻抗共轭匹 配。样品测试结果与仿真结果比较吻合,当标签天线贴敷在人体背部时,实际测量的最大读取距离可达4. 9 m。     

基于超材料结构实现5.8GHz RFID天线小型化设计

设计出一款可应用于RFID（Radio Frequency Identification）系统的5.8GHz传统矩形微带天线,天线辐射贴片尺寸为15.74mm×11.12mm,天线的回波损耗（S11）的实测结果为-23.276dB。此后,在矩形微带天线基础上进行设计改进,通过分别蚀刻15个超材料结构I型谐振环和6个超材料结构开口谐振环(Split Resonant Ring, SRR),构造出两款新型小型化天线。与传统矩形天线相比,在保持方向性、最大增益等参数性能基本不变的条件下,基于超材料结构的天线辐射贴片尺寸分别为12.44mm×9.12mm 和11.74mm×9.1mm,相比传统矩形天线分别缩小了35.2%和41.82%,辐射贴片小型化效果明显,其回波损耗实测结果分别为-21.83dB 和-15.40dB。     

一种紧凑型二端口双陷波超宽带MIMO天线

提出了一种紧凑型的二端口双陷波超宽带MIMO 天线。该天线由两个圆形单极子和一个缺陷地结构组成,在两个单极子辐射片上刻蚀开口圆环槽,并在两个50Ω馈电微带线旁分别增加终端短路的低-高-低阶跃阻抗谐振器,实现了双陷波的功能,分别抑制了无线局域网WLAN(5.15～5.85 GHz)和802.16无线城域网WiMAX(3.4～3.8GHz)信号对该天线系统的干扰;并在介质板地层和顶层增加隔离枝节,提高了隔离度。实验结果表明:该天线在-10dB 的工作带宽为3.0～13.8 GHz,第一个陷波带宽为3.37～3.85GHz,第二个陷波带宽为5. 02～6.14 GHz,有效抑制了WiMAX 和WLAN信号干扰;工作频带内,最小隔离度为13.5 dB,最大增益为4.94 dB,最大辐射效率为96.6%,包络相关系数小于0.07。测试表明该天线适用于多输入-多输出超宽带(MIMO-UWB)系统,且该天线结构紧凑,尺寸仅为47.5 mm×47.5 mm×0.8 mm,易用于便携式设备。     

利用贴片天线的奇偶模实现宽频带辐射零点扫描

设计了一款方向图分集的宽频带贴片天线。该天线由矩形贴片与共面波导馈电结构组成。贴片工 作在偶模或奇模状态,分别对应边射和水平全向辐射方向图。两个辐射模式由一个尺寸为35 mm×14. 5 mm 的馈电 网络激励。馈电网络中的微带线-槽结构和共面波导(CPW)结构分别产生同向和反向电场,从而分别激励贴片的奇 模和偶模,实现宽频带和高隔离。测试结果显示,天线的工作频段为2. 17~2. 95 GHz,工作带宽为780 MHz(31%)。 基于这两个辐射模式,天线可在特定角度产生辐射零点以对抗恶意干扰,且零点的角度随工作频率的变化呈线性变 化规律。该天线可用于MIMO 等智能通信系统。     

Compact body-worn MIMO antenna with high port isolation for UWB applications

This article investigates the mutual coupling reduction of a compact two elements wearable ultra-wideband (UWB) multiple-input multiple-output (MIMO) antenna. The ground plane of the proposed wearable MIMO antenna structure consists of three connected square ring-shaped stubs and two rectangular slots of narrow height. These ground stubs and slots minimize the mutual coupling effect between antennas and provide high isolation. The suggested MIMO antenna functions from the 1.87 to 13.82 GHz frequency spectrum covering WLAN (2.4–2.484 GHz), UWB (3.1–10.6 GHz), and X band (8–12 GHz) with 152.32% fractional bandwidth. It sustains port isolation above 27 dB throughout the 2 to 13.82 GHz frequency band. Inside the whole working frequency band, the suggested antenna offers a tiny envelope correlation coefficient (ECC < 0.098), greater diversity gain (DG > 9.93 dB), minimum channel capacity loss (CCL < 0.32 bits/s/Hz), and slight magnitude variation in mean effective gain of antenna ports (< 0.1 dB). The recommended antenna yields a SAR level below the designated threshold (<1.6 W/kg), affirming its suitability for body-worn applications. The designed MIMO antenna structure has an overall volume of 32 × 48 × 1.5 mm³.     

车载鲨鱼鳍式超宽带多功能天线的研制

设计了一种用于车载应用的新型超宽带鲨鱼鳍天线。该天线工作频域覆盖了应用于车载通信的四个宽频带(824~960 MHz、 1 710~ 2 170 MHz、 2 300~ 2 690 MHz 以及3 300~ 5 000 MHz ),使得该天线系统集卫星导航、移动通信、WiFi、蓝牙、FM收音等多功能性于一体。主集天线尺寸为50 mm ×42 mm ×1.6 mm ,且由1/4椭圆单极子枝节和矩形单极子枝节组成,并将天线垂直放置在鲨鱼鳍式金属板上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,全频段驻波比小于4 dB,全频段天线隔离度小于-15 dB ,且包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)小于0.1。与最大增益和辐射效率方面的实测值相比,该天线的模拟结果显示出良好的一致性,可广泛应用于车载通信系统中。     

具有双带阻特性的超宽带缝隙天线

设计了一款微带馈电的超宽带缝隙天线,整体尺寸仅有30 mm×30 mm×1.6 mm,在3.08～11 GHz范围内驻波比小于2,可覆盖超宽带频段.为了实现对WiMAX和WLAN频段的陷波,分别在地板和馈线上蚀刻不同缝隙,仿真结果表明:在3.2～3.7 GHz,5 ～5.9 GHz驻波比大于2,增益显著下降,而在通带内仍然保持良好的全向辐射特性和稳定的增益.该天线结构简单、性能优良,能广泛应用于超宽带通信系统中.     

Compact CPW-Fed ultrawideband MIMO antenna using hexagonal ring monopole antenna elements

In this paper, a compact coplanar waveguide (CPW) fed ultra-wide band (UWB) multi input multi output (MIMO) antenna is proposed. The antenna consists of two antiparallel hexagonal ring monopole elements. Circular arcs shaped grounded stubs are used to enhance the isolation, both the arcs are connected through stub to make common ground. Tapering of the slots of CPW feed line at feed point, and grounded slots are introduced for impedance matching over UWB. The proposed antenna is fabricated and impedance bandwidth, isolation, radiation pattern, and gain are measured. Moreover, envelop correlation coefficient (ECC) results are given. Proposed antenna structure operates in the frequency range 3–12 GHz with a fractional bandwidth of 120% keeping isolation better than 15 dB. The antenna has a compact size of 45 × 25 mm².     

Triangular quad-port multi-polarized UWB MIMO antenna with enhanced isolation using neutralization ring

In this study, a quad-port multi-polarized ultra-wideband (UWB) multiple input multiple output (MIMO) antenna system with a new isolation technique is designed for wireless devices. The antenna structure consists of four triangular monopole elements and neutralization ring (NR) structures. The monopoles are back-to-back positioned in symmetrical and orthogonal arrangement. Therefore, they radiate towards four directions without interference, and thus the diversity performance is improved. A novel NR is formed by combining a rectangular ring and a straight line to reduce the mutual coupling due to interoperation of the elements. Each triangular monopole is fed by 50 Ohm microstrip transmission line (MTL) with a thin strip line for ensuring impedance matching. Antenna performance in terms of impedance bandwidth, current distribution, radiation pattern, peak gain and envelope correlation coefficient (ECC) is also investigated. The MIMO antenna system has 3.1–17.3 GHz impedance bandwidth, 1–5 dBi peak gain variation, less than 0.1 ECC. The results indicate that the proposed antenna has the characteristics of larger UWB bandwidth, high isolation by the NR structure, multi-polarization, uniform gain and quasi-omnidirectional pattern.     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mmX26 mmX0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mm×26 mm×0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

新型小尺寸三陷波超宽带天线的设计

设计了一种紧凑的具有三陷波特性的超宽带天线。天线采用渐变微带线馈电,并通过矩形加半圆的辐射单元和半圆形地板来实现超宽带。通过在辐射单元上刻蚀对称的L形槽和圆环形槽,来实现在WLAN/WiMAX的陷波特性;在渐变微带馈线两侧增加对称的C形谐振器来达到在X频段的陷波特性。实验结果表明,天线在2.68~13GHz频段内电压驻波比小于2,同时在3.1~3.8GHz,5~5.9GHz,7.25~7.85GHz频段内有陷波抑制作用,且具有良好的辐射特性。天线具有较小的几何尺寸,仅为20mm×30mm。     

Small‐Size and High‐Isolation MIMO Antenna for WLAN

A small‐sized (15 mm×30 mm) planar monopole MIMO antenna that offers high‐isolation performance is presented in this letter. The antenna is miniaturized using inductive coupling within a meander‐line radiator and capacitive coupling between a radiator and an isolator. High isolation is achieved by a T‐shaped stub attached to the ground plane between two radiators, which also contributes to the small size using a folded structure and the capacitive coupling with radiators. The proposed antenna operates for the WLAN band within 2.4 GHz to 2.483 GHz. The measured isolation (S₂₁) is about –30 dB, and the envelope correlation coefficient is less than 0.1.