一种旋转馈电的圆极化微带阵列天线设计

为展宽微带天线的轴比带宽并提高增益,利用旋转馈电方法设计出一种小型化宽轴比高增益的圆极化微带阵列天线。天线由四个微带贴片单元和一个旋转馈电网络组成,每个贴片单元为引入半圆槽的切角矩形,且关于中心旋转对称;旋转馈电网络位于底层介质基板的表面,与四个贴片单元通过四个镀铜通孔相连。利用电磁仿真软件HFSS对天线的性能进行数值计算,阵列天线的-10 dB阻抗带宽为12.3%(4.71～5.33 GHz),3 dB轴比带宽为13.2%(4.67～5.33 GHz),峰值增益在5.2 GHz为9.02 dB。     

应用于1.4 GHz的紧凑型可穿戴阵列贴片天线设计

针对天线可最大限度探测人体深层组织需降低天线的回波损耗和增加带宽性能问题,提出了一种可穿戴阵列贴片天线。该天线尺寸大小为40 mm×40 mm×2.54 mm,上下两层的介质基板厚度均为1.27 mm,添加上层介质基板是为了天线与更深的组织层匹配,将单元贴片天线以2×2的形式集成到单个基板上组成阵列,并用HFSS仿真软件搭建人体组织模型进行仿真。仿真结果表明,单元贴片天线在中心频率1.4 GHz处的回波损耗达到-20 dB,-10 dB处的阻抗带宽为1.384×1.411 GHz,阵列贴片天线在中心频率1.4 GHz处的回波损耗达到-25 dB,在-10 dB处的阻抗带宽为1.383×1.424 GHz,由于天线加工误差导致实物测量时天线的中心频率发生右移,但总体与仿真结果一致。两款天线对比可知阵列天线相较于单元天线的回波损耗更低,带宽更宽。     

宽带高增益圆极化微带天线与阵列

设计了一副宽带高增益圆极化微带天线,并进行组阵分析。天线中心频率2.6 GHz,通过增加寄生贴片和空气层来提高天线单元的增益和带宽。上下两层介质板上边长不同的切角方形贴片分别激励一个低频与高频的圆极化模,有效地拓宽了轴比带宽。仿真结果表明,反射系数|S11|<-10 dB带宽21.8%,3 dB轴比带宽12.0%,中心频率点增益9.0 dBi。对天线单元进行加工测试,与仿真结果较为吻合。设计了2×4元阵列,并进行了仿真,增益提升至17.5 dBi,3 dB轴比带宽10.4%。     

基于SP馈电网络的超宽带圆极化天线设计

提出了一种基于顺序相移(SP)馈电网络的宽轴比圆极化微带阵列天线。该天线通过将四个相同的圆形贴片辐射器连接在SP馈电网络的输出端,形成2×2微带阵列天线以实现圆极化性能。为保持馈电网络的紧凑性和圆形贴片辐射器的宽带特性,设计了一种不规则局部接地的方法。为获得天线的定向辐射并提高增益,在介质基板下方7.4 mm处设置一金属反射板。经过HFSS仿真软件优化分析,所提出天线的总尺寸为65 mm×65 mm×8 mm,小于-10 dB阻抗带宽为5～8.6 GHz(52%),3 dB轴比带宽为5.72～8.16 GHz(35%),在圆极化工作频率范围内增益可达10～12 dB。对所提出天线进行实物加工与测试,测试结果和仿真结果较吻合。     

单点馈电高增益圆极化三角形微带贴片天线设计

提出了一种单点同轴线馈电小型化高增益圆极化三角形微带贴片天线的设计方法。通过在三角形贴片的中心开一个十字形槽获得圆极化及尺寸缩减,同时在接地板上开三个同尺寸三角形槽提高天线的增益,通过调节三角形槽的尺寸在保持圆极化的情况下准确调节天线的谐振频率。HFSS仿真数据表明,当天线工作于2.43 GHz时,阻抗带宽和圆极化带宽分别为120 MHz(4.9%),30 MHz(1.2%),增益为3.5 d B。与传统的小型化方形贴片天线相比,该天线具有更小的贴片面积和更宽的工作带宽。     

基于MEMS技术的共面耦合式圆极化微带天线的设计与仿真

研究了一种工作在Ka波段,基于MEMS微加工工艺的圆极化微带天线.采用微带馈线与贴片辐射单元非接触、共面临近耦合的馈电方式,可以在不改变贴片与馈线本身的尺寸且无需额外增加匹配网络的情况下调节阻抗匹配,有效地提高了馈线与辐射元的阻抗匹配度与可调性,简化了天线结构.使用3dB电桥移相器实现圆极化,结构规范,圆极化效果好.使用有限元仿真软件Ansoft HFSS对其进行了仿真优化,得出了一组较优参数,此时天线中心频率为35GHz,增益为6.86dB,驻波比≤2时阻抗带宽为4GHz(约11.4%),轴比<3dB时带宽约为5.9GHz(约16.9%).     

箭形共面波导超宽带天线的设计

利用单极子结构和共面波导特性设计了一种小型化超宽带箭形单极子天线。该天线带宽达到3.9~10.9GHz。使用三维电磁仿真软件HFSS12对天线进行仿真并进行优化,得到回波损耗、电压驻波比,增益等参数,其中回波损耗在3.9~10.9 GHz小于–10 dB,电压驻波比小于2。仿真结果表明该天线符合设计要求,在整个带宽频率范围内具有较稳定的增益和辐射方向性,其可广泛应用于商业超宽带无线通信领域中。     

一种新型高增益微带天线

提出了一种新型高增益宽频天线结构,采用低介电介质,在高于贴片1mm,间距2．5mm处加载3个宽1．5mm的方环形金属片。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真,最大增益达到了19．466 dB,比未痴载时增加10．14 dB,相对带宽增加了1．37％,且全向性好,体积小,结构简单,成本低。     

宽带E型贴片天线的设计

本文在矩形微带贴片天线的基础上,通过在贴片上开两条对称的缝隙而得到E型贴片天线.经过仿真优化计算出E型贴片天线的尺寸,确定了最终方案模型,得到了方向图、回波损耗等参数.设计的天线工作频率为1.88GHz到2.4GHz,带宽达25.2％,谐振频率的增益达9.38dB.该天线拥有结构简单、体积小、宽频带特点,具有很好的实际...     

一种应用于5G的双频微带天线设计

提出了一种可应用于5G无线通信的小型化双频微带天线,该天线采用偏心侧馈和贴片开槽的方式使其具有双频工作特性。首先研究了微带贴片尺寸和贴片上倒L型开槽对天线谐振频率的影响;其次通过在微带贴片的馈点旁增加矩形细缝来调节天线的阻抗匹配特性;最后,利用电磁仿真软件HFSS对所提出的天线的性能进行了仿真与优化,结果表明其两个工作频段可覆盖3.5~3.6GHz和4.8~5.0GHz的5G频段,两个工作频段内的回波损耗最大为23dB,辐射增益分别为2.83dB和4.35dB。