应用于智能交通系统的小型化圆极化微带天线

提出了一种应用于智能交通系统的小型化圆极化微带天线。该天线由一个开缝的方形贴片及围绕方形贴片的两级寄生贴片组成,通过模式解调实现圆极化,并利用寄生贴片增加带宽和提高天线增益。测试结果表明,天线的-10 dB 阻抗带宽为10. 9%,3 dB 轴比带宽为2. 7%,在中心频率5. 8 GHz 处的增益为5. 4 dBi,交叉极化不低于21 dB。天线尺寸为25 mm×25 mm×1. 6 mm,与其它应用于智能交通系统的天线相比,该天线具有更小的平面尺寸。     

一种低剖面的宽带双极化超表面天线

提出了一种低剖面的宽带双极化超表面天线.天线由正交微带线馈电,通过方形驱动贴片激励上层超表面层.该超表面由4×4的方形贴片构成.当垂直/水平极化端口激励时,超表面天线工作在TM10/TM01和反向TM20/TM02模.为了拓展天线的带宽,在超表面上额外刻蚀了4条较宽的缝隙,并在驱动贴片两侧加载了2个寄生条带.此外,将微...     

一种寄生阵列宽带圆极化天线的设计

该文设计了一款C波段单馈寄生阵列的宽带圆极化天线。此天线采用紧邻的双层F4B介质基板,通过在方形驱动贴片上开槽及采用寄生阵列的设计实现了圆极化。对天线结构的设计步骤进行说明,研究了各结构对天线阻抗带宽和轴比带宽的影响,并研究了寄生贴片切角长度和驱动贴片上的缝隙宽度对天线轴比和带宽的影响。对天线的圆极化方向图进行了仿真。仿真结果表明,在5.5 GHz时实现了右旋圆极化,最大增益为8.1 dBi。加工并测试了宽带圆极化天线,测试结果与仿真结果基本相符,天线实测的阻抗带宽为1.3 GHz,轴比带宽为1.26 GHz。设计的叠层天线具有结构紧凑,装配简单和轴比带宽大的优点。     

一种对称型方向图可重构天线的设计

设计了一款对称型结构的方向图可重构天线,该天线可以工作在3.8GHz-6GHz频段.采用同轴馈电方式,辐射贴片通过开关S1、S2、S3和S4、S5、S6分别与左右两侧的寄生贴片相连.通过PIN二极管开关的"开"和"关"状态,辐射贴片给两侧的寄生贴片选择性的馈电,从而实现方向图可重构.天线在PIN二极管的控制下工作在两种模式下,在两种模式下频率、带宽特性相同,只有辐射方向图发生变化.本文利用HFSS软件对设计进行仿真分析,仿真结果表明,该天线在这两个频段内的回波损耗都小于-10dB,有较好的阻抗匹配特性.     

60 GHz SIW缝隙耦合馈电微带贴片天线设计

目前设置的毫米波频段为28 GHz、38 GHz、60 GHz,为了提高微带贴片天线在60 GHz的整体辐射效率和带宽,设计一种由基片集成波导（SIW）馈电的微带贴片天线。为了获得更大的带宽,采用圆形与同心寄生圆环贴片结合的形式获得两个谐振频率,并且同时在辐射贴片上激励出TM11模式。仿真优化结果表明,该天线的阻抗带宽为40%,增益达到6.75 dBi,实测结果与仿真结果吻合良好。     

一种容性馈电宽带微带天线的设计与分析

通过使用容性馈电贴片、短路面和短路探针,设计并分析了一种宽带微带天线.该天线的相对带宽达到47.3% (S11＜-10 dB),频段覆盖1.6～2.59 GHz.工作频段内的3个谐振频率形成了足够大的带宽.仿真结果表明,容性馈电贴片对辐射贴片表面电流的耦合效应会影响天线的性能,通过调节短路探针的位置可以获得稳定的辐射方向图.该天线的工作频段和特性符合无线通信系统应用的要求.     

堆叠H形多频段微带天线

结合分形树理论和H形贴片结构,设计了一种堆叠式多贴片的微带天线.该天线主要由1个馈电单元和4个H形寄生贴片组成,具有5个工作频段,每个频段的辐射方向图一致性好.H形结构的应用,使得该天线比常规矩形贴片天线的尺寸小.此外,用传输线模型理论分析了该天线,给出了谐振频率的计算公式,并对天线进行建模、仿真、分析和实测,实测结果和仿真结果吻合.     

非辐射边馈电的宽带双层微带贴片天线

介绍了一种非辐射边馈电的宽带双层微带贴片天线单元,并对其参数特性进行了仿真研究,结果表明,通过在寄生贴片上开3～5个与极化方向相平行的缝,可有效抑制天线的交叉极化,同时改善天线的阻抗带宽。相比传统双层微带贴片,该天线单元的阻抗带宽可提高3%以上,而交叉极化指标相当。当该单元应用于阵列天线设计时,可简化馈电网络,便于实现宽带、高效、大扫描角的微带共面馈电天线阵。对X波段8×8单元实验小阵的测试结果表明,该天线在17.6%的频段内具有良好的交叉极化性能及较高的工作效率。     

一种新型2.4GHz频段加载贴片天线的设计

采用在贴片上开槽和加载的方法,设计了一种用于2.4GHz频段无线通信设备、内缩渐变线馈电的新型结构贴片天线.给出仿真设计的性能和多个天线样品的实测输入驻波比曲线和远区辐射特性图,详细研究分析了不同加载条件、不同辐射边尺寸对输入驻波比的影响.实测结果表明,该天线在2.4GHz频段上获得超过15%的相对带宽(VSWR<2),而且尺寸比相应频段的微带贴片天线更加微型化.     

一种可用于体域网的小型化超宽带天线设计

基于FR4环氧板,设计了一种可用于体域网的非对称共面波导馈电的超宽带天线。该天线由Y型贴片、梯形地板和三叉戟共面馈线组成。Y型贴片、圆形贴片、三角形贴片实现4~5 GHz的中低频处带宽小于-10 d B的效果,梯形地板和三叉戟共面馈线实现7~14 GHz的高频处带宽小于-10 d B的效果。该天线采用非对称共面波导的馈电方式,具有良好的共面性与高度的集成性,使得天线的总体尺寸更小,辐射贴片的面积为22 mm×21 mm。与以往的小型化超宽带天线相比,该天线具有尺寸更小、带宽更宽的优势。经网络矢量分析仪测试结果表明,该天线在2. 14~11. 32 GHz的超宽带频段内回波损耗小于-10 d B(相对带宽为136. 4%),可适用于2. 4/5. 2/5. 8 GHz无线局域网、3. 5/5. 5 GHz WiMAX、LTE频段38和LTE频段40。同时,该天线距离人体大于5 mm时的比吸收率(SAR)小于2 W/kg,满足国际标准。     

面向5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线设计

文中提出并设计了一款应用于5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线,工作带宽完整覆盖了长期演进（long term evolution,LTE）技术的主要频段和5G的全部中频段.该天线首先采用正交放置的渐变式Γ形馈电线对两个交叉放置的电磁偶极子馈电实现双频双极化,随后通过在电偶极子上添加H形缝隙有效扩展了低频段的带宽,最后创新性地引进具有电容性质的圆形寄生贴片将高频频点降低.此外,利用一款添加金属围栏的反射板来改善天线增益和辐射方向图的稳定性.测试结果表明:该天线S_11,22 < -10 dB的阻抗带宽为58.2%（2.11~3.84 GHz）和8.9%（4.72~5.16 GHz）,端口隔离度（|S₁₂|）高于25 dB,双频段内的平均增益分别为8.7 dBi和7.2 dBi;天线E面的半功率波瓣宽度在整个工作频带内的变化为61°±6°,交叉极化比高于20 dB.仿真与测试结果达到了良好的一致性.该天线结构简单、性能优良,可以作为LTE/5G室内基站天线的良好的候选.     

一种基于5G应用的圆极化微带相控阵天线

本文提出一款应用于5G频段,可实现方位面±40°波束扫描的圆极化微带相控阵天线。该相控阵天线单元是由矩形贴片、上下介质板、缝隙耦合馈电结构、金属反射板构成。利用切比雪夫综合法的一分八不等分功分器实现相控阵天线的馈电形式。测试结果表明,阵列天线的驻波比带宽为3.25 GHz～3.69 GHz,端口隔离度大于25 dB,扫描过程中增益最大为21 dB,增益衰落小于3 dB,最大扫描角处轴比为2.89 dB。该天线具有低剖面、高隔离度、高增益以及良好的波束扫描性能等优点。     

基于紧耦合结构的宽带基站天线设计

随着5G移动通信频段的公布,传统基站天线已不足以覆盖其工作频段。文章以紧耦合阵列天线理论为基础,提出了一种基于紧耦合结构的交叉偶极子宽带基站天线。该天线由两对正交的领结状偶极子天线构成,通过两对交叉偶极子之间的耦合效应,有效地展宽了天线的阻抗带宽。同时,通过在天线和金属反射板之间加载电阻型频率选择表面,吸收由反射板引入的谐振反射波,改善天线高频端辐射性能。仿真及测试结果表明:该天线在1.7-3.6 GHz 频率范围内,可以满足基站天线的设计指标,两端口驻波比均小于1.5,两端口之间隔离度大于55 dB,半功率波束宽度满足65°±5°范围,且整个频段内增益均大于8.5 dBi。     

一款面向5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线的设计与分析

小型化是进行5G微基站天线设计的重要考虑因素,文中设计了一款适用于5G微基站的电磁偶极子天线. 天线由一对正交放置的单极化电磁偶极子、一对交叉放置的渐变式Γ形馈电线、一个圆形寄生贴片和一块正方形反射板组成,工作频段为2.50~3.62 GHz和4.8~5.0 GHz,能够覆盖工信部规定的5G的全部中频段. 在工作频带内,天线的输入回波损耗小于?10 dB;端口隔离度在低频段小于?25 dB,在高频段小于?42 dB;仿真平均增益在高、低频部分分别为5.57 dBi和9.84 dBi. 该天线能够实现双频段和双极化,可以作为小型化微基站天线设计的参考,同时为5G天线的商用化提供参考.     

Broadband multimode antenna and its array for wireless communication base stations

A wideband dual‐polarized antenna coupling cross resonator is proposed for LTE700/GSM850/GSM900 base stations. An additional resonance is introduced to obtain strong coupling between the dipole and resonator. Moreover, the input impedance of the proposed antenna is steadily close to 50 Ω, which results in better impedance matching. Therefore, a wide bandwidth can be achieved with multiresonance. A prototype is fabricated to verify the proposed design. The measured results show that the antenna has a fractional bandwidth of 35.7% from 690 MHz to 990 MHz for |S₁₁| < ?15 dB. Stable radiation patterns as well as gain are also obtained over the entire operating band. Moreover, a five‐element antenna array with an electrical downtilt of 0° to 14° is developed for modern base station applications. Measurement shows that a wide impedance bandwidth of 34.7% (690 MHz to 980 MHz), stable HPBW (3‐dB beamwidth) of 65 ± 5°, and high gain of 13.8 ± 0.6 dBi are achieved with electrical downtilts of 0°, 7°, and 14°.     

一种宽带缝隙耦合微带天线阵列的设计北大核心CSCD

微带阵列天线具有增益高、剖面低、体积小、重量轻、成本低、易共形等优势,为了克服其频带窄、交叉极化强的问题,文中采用偏置缝隙耦合馈电、上层贴片、并馈网络等措施设计了宽带多层微带阵列天线。在等效电路分析基础上,结合仿真验证,分析了关键参数对天线单元阻抗匹配的影响,得出了单元最佳结构尺寸。采用了灵活的等功分并馈网络实现了8×8布局、45°极化的微带阵列天线。仿真和实测结果表明:电压驻波比VSWR<2的阻抗带宽达到48.8%,半功率波束宽度HPBW>9.2°时增益大于18 dB,交叉极化电平低于-22 dB,同时具备较深的零深、较低的副瓣电平。     

一种适用于LTE和Sub-6 GHz频段的宽带双极化基站天线

提出了一种适用于LTE和Sub-6 GHz频段的紧凑型双极化基站天线辐射单元,辐射振子臂采用1.2 mm板厚的FR4基板双层印制工艺。利用在双极化辐射单元上方加载寄生单元的方式来扩展天线工作频带。实物测试结果显示天线工作频段可连续覆盖LTE(1.8 GHz^2.7 GHz)和5G的Sub-6 GHz频段(3.3 GHz^3.7 GHz),带内电压驻波比小于1.8,隔离度大于20 dB。天线最高增益为9.42 dBi,半功率波束宽度为60°±9°。测试和仿真结果吻合较好。可应用于4G和5G移动通信基站。     

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%。     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。