带反射腔的分布式电阻加载探地雷达天线设计与分析

该文研究了一种半椭圆结构分布式加载偶极子天线.通过改进天线臂结构以及采用分布式电阻加载,有效降低电流在天线末端的反射,能够改进天线的输入阻抗特性,展宽天线的工作频带.应用长方体金属反射腔,减小了天线的后向辐射,增强了天线的地下穿透能力.利用电磁计算软件对天线进行了仿真和设计,并加工制作了一部样机,测试了样机的反射损耗和辐射特性等性能参数,测试与仿真结果较为贴合.将该天线应用于探地雷达系统进行地下目标探测实验,实验结果证明该天线满足探地雷达系统的需要.      

一种新型全向高增益印刷天线的设计

设计了一种新型全向高增益印刷天线。该天线采用平衡微带线作馈线．以印刷振子作为辐射单元，末端采用匹配电路对其输入阻抗进行匹配。用商用软件AnsoftHFSS对天线的特性进行了仿真计算。比较表明，测试结果优于仿真结果。该天线工作在SCDMA频段（1785～1805MHz），其H面不圆度小于1dB，中心频率下增益大于12dB，满足了设计要求。     

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。     

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。     

一种小型化平面倒F天线的特性研究

为了满足移动终端设备天线小型化的要求,设计了一种应用于GSM900M/DCS1800M手机通信的小型化双频平面倒F天线。采用将辐射贴片折叠于介质基片上下两层并加载开槽线的方法,达到减小天线尺寸的效果,实际天线尺寸达到30mm×10mm×6mm,满足了手机内置天线大小的要求。采用HFSS9．2软件对天线进行了参数优化与特性分析,并且制作了实物模型,实物测试结果与仿真结果吻合良好。     

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。     

共面波导馈电折叠缝隙对数周期天线的研究

超宽带天线是宽带电子系统中的关键部件。本文开展了折叠缝隙对数周期天线的电磁仿真和性能实验研究。根据对数周期偶极子天线的基本原理,设计了共面波导馈电的折叠缝隙对数周期天线。采用在折叠缝隙对数周期天线的折叠缝隙单元中加载相位槽的方法,进一步改善了天线低频端的驻波特性。对相位槽加载的折叠缝隙对数周期天线进行加工测试,测试结果表明在2 GHz~18 GHz的阻抗带宽内,驻波比小于3.5,与仿真结果吻合良好。设计了基于相位槽加载的共形LPFSA,给出了具体的仿真结果。本文的研究工作为该天线的实际应用提供了技术参考。     

一种新式宽带笼形单极天线

为展宽传统单极天线的带宽，通过仿真优化设计，详细研究了一种新颖笼形单极天线的阻抗特性和辐射特性，以及各种参数对天线电性能的影响，最终利用优化结果研制了一种结构紧凑的宽带笼形单极天线。实验证明，该天线具有良好的带宽特性、良好的全向辐射特性、体积小、重量轻等诸多优点，测试结果和仿真结果取得了较好的一致。该天线具有良好的应用前景，可广泛用于机载、弹载、空闻载和地面终端等场合。     

末端开槽超宽带天线的研究

基于常规平面半椭圆偶极天线形式,研究了末端开槽天线的特性,分析了四种不同的末端开槽方式对天线驻波系数、端口阻抗、群延时等特性的影响.在仿真分析比较了天线末端采用半圆面开槽、电阻加载的方式、开槽单元数量以及背腔形式对天线特性影响的基础上,设计了一种中心频率为400 MHz的平面半椭圆、末端双半圆面开槽加载以及V形金属背腔的新型超宽带天线,加工制作并测试了该天线.测试结果表明:该天线阻抗带宽优于两个倍频程,波形保真度高;同时该天线成本低廉易于集成,能够应用于穿墙成像雷达.     

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。     

A broadband planar quasi-Yagi antenna

A novel broadband planar antenna based on the classic Yagi-Uda dipole array is presented. This "quasi-Yagi" antenna achieves a measured 48% bandwidth for VSWR <2, better than 12 dB front-to-back ratio, smaller than -15 dB cross polarization, 3-5 dB absolute gain and a nominal efficiency of 93% across the operating bandwidth. Finite-difference time-domain simulation is used for optimization of the antenna and the results agree very well with measurements. Additionally, a gain-enhanced design is presented, where higher gain has been achieved at the cost of reduced bandwidth. These quasi-Yagi antennas are realized on a high dielectric constant substrate and are completely compatible with microstrip circuitry and solid-state devices. The excellent radiation properties of this antenna make it ideal as either a stand-alone antenna with a broad pattern or as an array element. The antenna should find wide applications in wireless communication systems, power combining, phased arrays and active arrays, as well as millimeter-wave imaging arrays.     

一种宽带水平全向平面天线设计

为提高水平全向天线的带宽,设计了一种宽带水平全向平面天线。该天线由4只弧形偶极子天线组阵构成一个圆环,每只偶极子天线振子交错印刷在印制板的上下表面。将4只弧形偶极子远场方向图叠加组合为水平全向辐射方向图;在每只偶极子振子上开缝并在印制板边缘加载寄生贴片,增加天线的带宽。设计和加工制作一只天线样品,测试结果表明,该天线能够在2~3.71 GHz实现|S11|<10 dB,相对带宽达到60%,水平全向平均增益约为1.36 dBi,不圆度小于±1.5 dB,测试与仿真结果吻合良好。     

A novel wideband and circularly polarized cross‐dipole antenna

In this paper, we present a novel wideband circularly polarized (CP) composite, called cavity‐backed crossed dipole antenna for 2.45 GHz industrial, scientific, and medical (ISM) band wireless communication. To excite the CP radiation effectively, a curved‐delay line providing an orthogonal phase difference among the cross‐dipole elements is attached at corners of the sequentially rotated elements. By choosing a proper radius of the curved‐delay line, a wide input impedance of the antenna can be realized. Unlike conventional cross‐dipole antennas, the proposed cross‐dipole antenna is designed with an open stub added to the radiating arms of the dipole so that both impedance and axial ratio bandwidths are enhanced. The antenna is center‐fed by a 50‐Ω coaxial cable and is placed above a cavity‐backed reflector to obtain a directional CP radiation pattern. With the advantage of being center‐fed, a symmetric CP radiation pattern can be achieved across the entire operating bandwidth. To further improve the directivity and the radiation pattern, a rectangular cavity‐backed reflector is used. Simulated and measured results confirm that the proposed antenna has good CP characteristics. The proposed antenna obtains a broad 3‐dB axial ratio bandwidth of 49% (1.20 GHz, 1.96–3.16 GHz) and an impedance bandwidth of 67.7% (1.66 GHz, 1.69–3.35 GHz) for reflection coefficient (S₁₁) ≦ −10 dB. It also yields an average CP gain of 9.2 dBic across the operating bandwidth and a peak CP gain of 10 dBic. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

适用于5G通信的宽带毫米波MIMO天线的设计

针对当前5G通信要求的高速率,提出了一种加载水平条形枝节和蝶形寄生单元的倒L型偶极子宽带MIMO天线。该天线以具有不完全地板的倒L型偶极子天线为辐射主体,加载水平条形枝节有效拓展了天线带宽,在天线上端加载一个蝶形寄生单元,有效提升了天线增益;最后将两个天线单元正交摆放,得到了MIMO天线的最终结构。对天线进行仿真与优化,最终结果表明,天线相对带宽达到40.9%(23.1~35 GHz),工作频带内的隔离度均小于-19 dB,带内增益为5.3~7.13 dBi。与引文其它天线相比,目标天线尺寸较小,具有较宽的频带和较高的增益,同时具有良好的隔离度和定向性。天线实测结果与仿真结果基本吻合,验证了其研究与应用价值。     

Asymmetric dipole antenna suitable for active RFID tags

A novel and simple antenna, which is designed for active RFID tags at 2.45 GHz, is proposed. The antenna, consisting of a short rectangle dipole and a bent 'T' shape monopole, is suitable for direct integration with electronic components such as batteries without significant antenna performance degeneration. Simulation and measurement results show that the proposed antenna provides good gain, excellent bandwidth and omndirectional radiation pattern.     

一种新型的超宽带树形天线

提出了一种新型的双分枝树形超宽带天线,该天线是在矩形树形天线基础上由阶梯形缺口构成,采用了部分接地面技术和分形概念,测量结果表明天线的输入阻抗带宽达71.4%(2.7～5.7 GHz),同时数值仿真表明阶梯形缺口有利于天线阻抗匹配的改善,该天线为全向辐射,方向图与偶极子天线类似,天线增益为2.16～4.49 dB(3～5 GHz),与矩形树形天线相比,双分枝树形辐射单元面积减少28.5%。     

新型可重构临近耦合偶极子天线阵

提出了一种可重构的临近耦合印刷偶极子天线阵。其通过控制每个振子的间距和振子偏移中心馈线的距离实现方向图的改变,提出的可重构天线阵,将形成不同方向图的偶极子天线阵嵌套排布,并通过pin管开关切换不同的偶极子辐射单元组,从而实现天线方向图的重构,改变天线的最大辐射方向。仿真结果表明在9.8 GHz的中心频点上,该天线可实现最大辐射方向在0°和40°上切换:波束指向为0°方向时,最大增益为12 dBi;为40°时,最大增益为8.7 dBi,两种工作状态下天线输入端s11均优于-30 dB,匹配良好。     

一种新型小型化微带天线的分析与设计

针对传统微带天线低频端尺寸较大的缺点,设计了一种新型微带天线结构,即通过采用在传统微带天线贴片下方挖出凹槽,将辐射板放入凹槽中的办法,设计了一副小型化微带天线。与普通微带天线相比,新型天线谐振频率降低了870MHz,阻抗带宽从原来的170MHz增至560MHz,且天线在整个工作频段内具有良好辐射特性,从而验证了该设计方案的正确性。     

一种基于紧耦合结构的超宽带天线阵列设计

设计了一种超宽带紧耦合天线阵列,该超宽带天线由两层印刷有偶极子单元的周期结构构成,上层互不相连的偶极子单元为寄生层,下层在E 面增加了强耦合结构的偶极子单元为辐射单元层。馈电网络由Marchaned 巴伦和宽带Wilkinson 功分器组成。仿真结果表明:天线法向辐射时在0.9 GHz ~4.8 GHz 内具有良好的阻抗匹配带宽(VSWR<2),在1 GHz ~4 GHz频段内可以实现E 面60度、H 面45度的扫描范围。该天线具有超带宽、大扫描角、轻薄化等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景。