新型小尺寸带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线

基于传统对拓型Vivaldi天线, 提出一种新型小尺寸对拓型Vivaldi天线.采用波纹、开眼和引向器等结构来展宽天线的工作带宽, 并分别对这三种结构对带宽的影响进行了分析.利用HFSS仿真优化得到的结构参数, 分别在两种介质材料上, 加工并测试了带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线, 实测与仿真结果吻合.仿真与测试结果表明:两种介质上的天线工作频带均包含3~20 GHz, 尺寸仅为42.56 mm×40.16 mm×0.813 mm, 带内回波损耗S₁₁低于-10 dB, 带内增益均大于3 dBi, 最大增益达7.3 dBi, 交叉极化均小于-15 dB, 50%以上的频带交叉极化小于-20 dB, 最小可达-25 dB, 天线具有稳定的方向图, 良好的波形保真度, 是一种宽波束天线.     

改进的圆形单极子超宽带天线

为了有效地对圆形单极子超宽带天线进行小型化,在圆形贴片上进行切边和加圆处理,设计了一款尺寸为30 mm×31 mm的改进型圆形单极子天线。该天线印刷在相对介电常数为4.4、厚度为1.6 mm的FR4介质板上,通过改变切边圆和所加圆的尺寸对天线进行优化。实验结果表明,该天线在S11≤–10 d B的工作带宽为3.03~11.55GHz,相对带宽为116.9%。该天线减小了传统圆形单极子天线的尺寸,可应用于超宽带通信系统中。     

一种小型化的对跖Vivaldi天线设计

基于对宽带宽覆盖角天线的需求,设计了一种工作于9~11 GHz的小型化对跖Vivaldi天线。在天线开口末端加入矩形引向器,以获得良好宽带匹配效果。利用HFSS软件进行结构优化,得到天线的具体参数,由此加工和测试带引向器的对跖Vivaldi天线。通过仿真和实测得到,在9~12 GHz频带内回波损耗小于-15 dB,在-10 dB以下的带宽为6.9~14 GHz。同时,通带内3 dB波束宽度实现±30°的扫描范围。此时天线的尺寸仅为15 mm?16 mm?0.762 mm,是一种宽带宽覆盖角的小型化天线。     

双频段（C／Ku）双极化赋形环焦网状TVRO天线的研制

本文研究了双频段双极化赋形环焦网状TVRO天线。其核心是新型介质管加载引向的圆同轴波导馈源．Ku频段馈源由圆同轴波导内导体加介质引向器组成．C频段由圆同轴波导外导体延伸成圆锥喇叭组成．针对这种新式馈源，又探讨了双频段相心一致问题，双频段之间的耦台和干忧抑制方法，以及正交极化的隔离措施，文中还叙述了四连杆极轴式转台的特点和应用。最后，经CAD优化设计的双频段双极化赋形环焦Ф3m网状TVRO天线，又经CAM，其测试结果与理论分析十分吻合，在C／Ku频带内都达到并优于国际电联规定的入网旁瓣包络和正交极化隔离度的要求。     

一种平面宽带平衡准八木天线设计

设计了一种平面宽带平衡准八木天线,该天线由双面印刷的电偶极子和反射器以及单面印刷的两个引向器组成。所用介质基板的相对介电常数为2.2,其尺寸为29.5 mm×27.0 mm×1.0 mm。利用电磁仿真软件IE3D对该天线的参数进行了仿真优化,得到了其阻抗带宽、增益、辐射方向图等特性。仿真结果表明:该天线的阻抗带宽从4.1 GHz到10.8 GHz(S11–10 dB),相对带宽可达到89.9%,增益平均值为5.08 dB,增益的波动范围为3.73 dB到6.28 dB,此外该天线具有稳定的定向的辐射方向图。     

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。     

加载引向器的小型化对跖Vivaldi天线设计与仿真

提出一种加载引向器的小型化对跖Vivaldi天线(AVA)。相比大多数对跖Vivaldi天线,该天线具有非常小的尺寸,其大小只有14 mm×34 mm×0.8 mm。引向器结构设置为三角形,置于天线的开口中间。相比传统的对跖Vivaldi天线,引向器能引导电磁波从天线的口径传输到介质板的边缘,这样造成的反射比较小且传输特性良好。此外,为了减小测量误差,将天线与超小型(SMA)头联合仿真,结果表明,该天线在5.2~11 GHz频段内S11<-10 dB,具有较宽的带宽;且在8.5~11 GHz范围内,天线的增益明显增加,验证了这种新设计的可行性。     

一种小型化移动终端全网通天线

提出一款适用于移动终端设备的小型化全网通天线, 天线由参考地和平面天线构成, 采用同轴馈电.该天线的高频通带响应通过高频单元基模与低频单元分支的高次模实现, 天线的低频通带响应通过低频单元基模实现, 并采用展宽低频单元枝节的方法实现所需低频通带带宽.天线总尺寸为30 mm×67 mm, 其中辐射单元为33 mm×30 mm, 参考地大小为34 mm×30 mm.使用微波仿真软件HFSS对天线的尺寸进行了设计优化, 并对回波损耗、天线表面电流和天线的辐射方向图进行研究.天线样品的实测-6 dB阻抗带宽为820~968 MHz, 1 695 ~3 020 MHz, 覆盖了工信部所颁布的国内移动通信运营商所用的2G、3G、4G网络的全部频段.天线结构简单、覆盖频率广、体积小, 具有一定的工程应用价值.     

折叠小型化超宽带单锥天线设计

利用折叠法和镜像法设计了一款具有全向辐射特性的小型化超宽带单锥天线。天线辐射单元通过折叠技术实现了天线的小型化,通过镜像法和末端加载实现了天线的低剖面。在天线周围加载圆柱形套筒,通过改善天线在高频处的阻抗匹配,进一步拓展天线的带宽。在保证天线低剖面的同时,与传统的单锥天线相比,文中提出的天线金属地板尺寸较小,仅为0.236λ_min,具有较好的工程应用前景。天线实现了在1～7.65 GHz的频率范围内,VSWR<2,实现了153.8%的阻抗带宽。天线在频带范围内最大增益为6 dBi,不圆度小于2 dB。天线的整体物理尺寸为30 mm×30 mm×30 mm,对应的低频电尺寸为0.1λ_min×0.1λ_min×0.1λ_min。加工了样机进行测试,测试结果和仿真结果吻合度较好,验证了设计的可靠性和有效性。这种低剖面、超宽带的全向天线可以作为室内基站天线、无人机机载天线等,具有广泛的应用场景。     

共面波导馈电的WLAN和WiMAX小型化三频段天线设计

本文给出了一款小型化多频段平面印刷单极子天线的设计和分析过程.该天线由一个矩形主辐射贴片和两个附属辐射枝节组成.主辐射贴片和两个附属枝节分别产生三个通带覆盖2.4/5.2/5.8GHz的WLAN工作频段和2.5/3.5/5.5GHz的WiMAX工作频段.天线的仿真结果表明,在WLAN频段以及WiMAX频段天线具有良好的阻抗带宽和辐射效率,天线的总尺寸为20mm×30mm×1.6 mm,结构紧凑,易于制作,适用于WLAN和WiMAX系统.     

对拓式高增益Vivaldi天线设计

为了提高传统对拓式Vivaldi天线在低频段的增益以满足微波探测脑活动穿透力的需求,设计了一种尺寸为100 mm×120 mm×2 mm的对拓式Vivaldi天线。该天线在不改变原天线尺寸的情况下通过在接地层加载圆弧形反射器来改善天线在低频段的辐射特性。结果表明,在1~3 GHz频带内天线的VSWR<2,在工作频带内增益均高于4 dB,相对于未加载圆弧形反射器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对天线进行加工实测,实测与仿真结果吻合良好,使得该天线可以应用于人脑活动探测等领域。     

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。     

具有梯形有源振子的印刷引向天线研究

设计了一种采用平衡微带线馈电的具有梯形有源振子的印刷引向天线。对梯形印刷有源振子的阻抗特性进行了仿真,在此基础上进行了改进,首先是有源振子加载反射器,然后是有源振子加载引向器和反射器。仿真了天线的阻抗特性和辐射特性,并分别制作了天线实物进行测试。仿真与实验结果表明,有源振子加载引向器和反射器后的工作频带为2.0~2.45GHz,相对带宽达20.2%,带内增益为6dB 左右,且具有较小的尺寸（60 mm×65 mm）,可用于移动通信领域。     

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.     

一种新型UHF RFID阅读器圆极化天线

传统的圆极化阅读器天线采用单馈电微带天线方式设计,频带窄、极化特性较差。在单馈电微带天线的基础上,采用探针馈电曲线贴片的方式,在圆形铁片上开了4个对称的方形缝隙,最终设计出一种新型的UHF RFID圆极化阅读器天线。天线的结构尺寸为167.5 mm×167.5 mm×3 mm,阻抗带宽为870~936 MHz,3 dB轴比带宽为900~918 MHz,最大增益为3.5 dB。与传统的圆极化阅读器天线相比,设计的天线频带宽,且极化特性得到良好改善,能够满足工程上的应用需求。     

一种低剖面宽带天线阵设计

以印刷偶极子天线为阵元,令功分网络与阵元垂直交互放置,以降低阵列剖面高度,并结合紧耦合阵列思想,优化天线参数,最终实现L频段(0.8~2 GHz)8×8低剖面宽带阵列天线的设计。单列1×8天线子阵,阵元依E面排列,阵元间距设计为100 mm,可通过1个一分八功分器合成输出。扩展为8×8规模阵列,列间距设计为84 mm,可满足全频段(0.8~2 GHz)水平面±45°范围的扫描需求。仿真结果显示,该8×8阵列在水平面±45°扫描时,最大有源驻波小于2.5,阵列法向增益大于16.2 dBi。该阵列尺寸为648 mm×800 mm×64 mm,阵列口径效率优于90%。加工制作了单列1×8天线子阵,子阵尺寸为70 mm×800 mm×64 mm。测试结果与仿真数据吻合,测试结果显示,该天线子阵在0.8~2 GHz频段内驻波小于2.5,增益优于10 dBi。     

Cylindrical ring dielectric loaded horizontally polarized omnidirectional antenna for wideband radiation

A wideband horizontally polarized omnidirectional antenna with a cylindrical ring dielectric (CRD) loaded is proposed. Compared with the conventional alford-structure loop antenna (ASLA), the impedance and radiation pattern bandwidths are broadened by loading a CRD to the ASLA with two wing sections. The designed antenna is fabricated and measured, and good performance has been obtained. The measured reflection coefficient is less than −10 dB over the frequency band 1.63–2.8 GHz, i.e., 52.8%, which can cover 2G/3G/LTE band totally. The gain variation in all directions of horizontal plane is less than 1.4 dB in the whole band. The maximum gain is 1.56dBi throughout the operating band and it appears at 1.66 GHz. It is worth noting that the gain is around 1dBi and almost constant from 1.9 GHz to 2.7 GHz. Besides, the designed antenna has a compact size of 0.55λ × 0.55λ × 0.057λ, λ is for the lowest frequency of the operating band.     

五陷波超宽带天线的研究与设计

为滤除窄带信号对超宽带通信系统的干扰,研究并设计了一种具有五个陷波特性的超宽带天线。采用微带线馈电,在辐射贴片上刻蚀一个椭圆形开环谐振器,并在馈线旁制作了四个不同尺寸的U 形寄生短截线,以实现天线的陷波特性,天线尺寸为30 mm×40 mm×0.8 mm。仿真实验验证了天线工作频率范围为2.8~12 GHz;有效滤除了WiMAX 波段(2.94~3.42 GHz)、INSAT 波段(4.42~4.53 GHz)、WLAN 波段(5.32~5.5 GHz)、X 波段上行频(7.01~7.27 GHz)和X 波段下行频(7.57~8.05 GHz)。实测数据表明,天线的工作频段、方向性、增益及五个陷波特性等性能指标良好。