宽带圆极化单极天线的设计

本文设计了一个宽带圆极化单极天线.天线的辐射单元采用C型结构,使天线的基模分解成两个正交的简并模,从而实现圆极化.通过在接地板增加一个枝节,改善了天线的阻抗带宽和轴比带宽.仿真和测量结果表明:天线可以工作在3.4~3.6 GHz的WiMAX频段,天线阻抗带宽为44.4%(2.89~4.54GHz),轴比带宽为29.1%(3.12~4.18GHz).     

小型双频圆极化贴片天线

本文提出了一种新型的小型双频圆极化贴片天线.通过在矩形贴片各边加载矩形槽产生扰动,在2.45GHz和5.04GHz频段内实现了圆极化性能,并通过调节各矩形槽的长度,实现阻抗带宽与3dB轴比带宽的匹配.天线采用同轴馈电,尺寸为0.218λ_0×0.211λ_0×0.013λ_0(λ_0为2.45GHz的自由空间波长).实测结果表明:天线圆极化工作带宽为1.26%(2.445~2.476GHz),0.92%(5.013~5.059GHz),各频段内的峰值增益分别为1.25dBi和1.32dBi.实测与仿真结果基本一致.     

具有谐波抑制的共形圆极化环形缝隙天线

本文提出了一种工作在WiFi频段的具有谐波抑制功能的共形圆极化缝隙天线.天线由单层衬底两面的馈线和具有辐射缝隙的接地板构成.通过在接地板上蚀刻圆环形缝隙和对称的顺时针旋向的弯曲分支实现圆极化.为了提高轴比带宽和抑制高次谐波,在接地板缝隙周围蚀刻出两个半椭圆形缝隙和倒U型缝隙.设计的圆极化缝隙天线共形在半径50mm的圆形柱体上,天线的阻抗带宽和轴比带宽分别为16.5%(2.22～2.62GHz)和7.4%(2.35～2.53GHz),带内增益达到4dBi,天线的2次、3次、4次谐波得到很好的抑制.     

一种宽带圆极化缝隙天线的研究与设计

设计了一种结构简单的宽带圆极化缝隙天线,由单层介质基板和两层金属构成,覆盖WiMAX、WLAN和5G通信的sub6 GHz频段。通过在方形缝隙拐角处分别添加两个矩形贴片和一个倒L枝节,实现宽带圆极化辐射。天线采用微带耦合馈电的方式,通过调整T形微带馈线的长度和矩形贴片的宽度,进一步展宽了天线的带宽。测试结果表明,天线的-10 dB阻抗带宽为1.91～7.14 GHz,轴比带宽为2.5～6.3 GHz,相对轴比带宽为86.4%,峰值增益在5.5 GHz处达到5.5 dBic。     

圆极化方形环缝隙天线的设计

本文提出了一个圆极化方形环缝隙天线.通过在天线馈线层引入一个C型寄生单元,使其在环形缝隙的对角处产生微扰,将天线的基模分解成两个幅度相同且相位差为90°的简并模,从而激发圆极化辐射.天线的总尺寸为40mm×40mm×1.6mm.仿真和测量结果表明:天线具有良好的辐射性能.天线的阻抗带宽为22%(2.46~3.07GHz),轴比带宽为2.2%(2.67~2.73GHz).     

宽频带±45°双极化基站天线的设计

本文设计了应用于2G,3G,4G(LTE)的一种宽频带±45°双极化基站天线.天线由两组垂直交叉的蝴蝶结状偶极子天线构成,每一组偶极子天线通过连接同轴线的短截线馈电,从而实现了天线的平面结构.通过在每组交叉偶极子天线上开设3个矩形缝隙和1个V形缝隙,可以有效地拓宽设计天线的阻抗带宽、改善天线的增益.仿真结果表明:该天线可以工作在1.7~2.7GHz频率范围内,两端口的回波损耗大于15dB,两端口之间隔离度大于27dB,半功率波束宽度在65°±3°范围内,整个频段内增益均大于7.7dBi,前后向增益比大于20dB.     

2.45GHz RFID圆极化微带天线的设计

设计一款使用于2.45GHz RFID读卡器的圆极化微带天线。天线使用背靠背的结构,以及使用一个3dB正交电桥和探针对天线进行馈电,使整个天线占用的面积减少了一半。天线的线极化带宽为100MHz,圆极化带宽为34MHz,输入驻波比小于1.5,增益大于3dBi。     

差分双频滤波天线设计

本文设计了一个能够工作在WLAN频段的差分双频滤波天线,该差分双频滤波天线由差分双频滤波器和差分双频天线构成.通过在天线的馈线上插入滤波器,可以改善滤波天线阻抗带宽;通过在双频滤波器内部引入交叉耦合和内部反馈特性,可以有效提高滤波天线的选择性.仿真结果表明:该差分滤波天线可以工作在2.4GHz和5.8GHz频率范围内,两个通带的相对带宽达到17%和20%,并且在2.05GHz,4.75GHz和6.95GHz出现了3个辐射零点,两个通带内最大增益均达到了3.3dBi.     

基于微带馈电的介质杆天线设计

设计了一种新型的基于微带贴片馈电的介质谐振器天线.天线的介质杆设计为锥削结构,采用具有嵌入式微带线的圆形贴片进行馈电.通过调节微带线嵌入圆形贴片的深度和宽度,获得较宽的阻抗带宽.天线样品的测试结果与设计仿真结果吻合良好.天线阻抗带宽(|S11|-10dB)为7.1%(5.73～6.14GHz),频段内的平均增益超过11.1dBi.在工作频率5.8GHz处,天线的增益达到11.2dBi,相应的口径效率为84.1%.     

应用于WLAN/WIMAX的宽频带单极子天线

针对应用于WLAN/WIMAX的双频和三频天线,通过构造6/9形辐射贴片和接地板开槽的方式,本文设计了一款结构简单的6/9形宽频带单极子天线.仿真结果表明:天线低频的相对带宽为14.8%(2.36~2.73 GHz),高频的相对带宽为52.8%(3.463~5.944 GHz).天线可同时接受WLAN(2.5/5.2/5.8GHz)和WIMAX(3.5/5.5GHz)等多个频率.在整个工作频带内天线的电压驻波比小于2.实测结果表明,加工的天线低频的谐振频率为2.58GHz,工作带宽为2.33~2.9GHz,相对带宽为22.1%(是仿真天线的1.46倍);高频的谐振频率为4.705GHz,工作带宽为3.45~5.96GHz,相对带宽为53.4%(是仿真天线的1.06倍),加工的天线比仿真模型的频段更宽.实现了一个结构简单且易于加工的天线设计,可以很好地接受WLAN/WIMAX的多个频率,且有较好的辐射特性,提高了天线的性能.     

具有高选择性的滤波天线设计

本文设计了一个具有高选择性的滤波天线.在基于1/4波长谐振器的二阶滤波器基础上,将末级谐振器用矩形贴片代替,并通过在馈线和矩形贴片之间引入一条新的耦合路径,使得滤波天线的增益通带两边产生两个辐射零点,有效地提高了天线的选择性,而且两个辐射零点的位置通过结构参数的调整可调.设计结果表明滤波天线工作在2.42 GHz,在反射系数<-10 dB的阻抗带宽为4.5%,在2.2 GHz和2.7 GHz处产生了两个辐射零点,有效地提高了选择性,而且该滤波天线具有低交叉极化的特性.     

加载部分均匀覆盖层的Fabry-Perot 谐振腔天线设计

本文采用了部分均匀覆盖层,设计了一款新型的高增益Fabry-Perot谐振腔天线.该天线覆盖层采用部分均匀结构,划分为3×3个区域,不同区域内贴片的尺寸不尽相同.每个区域内包含5×5个矩形贴片,单元尺寸一致.由于各区域的贴片尺寸不同,使得部分反射层不同区域内的反射系数和透射系数也不同,从而改善了天线口径面上的幅度和相位的均匀度.仿真结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|-10 dB)为3.77%(5.72～5.94 GHz).在工作频率5.8 GHz处,天线的主交叉极化相差30 dB以上,增益达到19.9 dBi.     

适用于5G通信系统的宽带圆极化缝隙天线

本文设计了一种结构简单的宽带圆极化缝隙天线.通过L形枝节激励接地板上的缝隙产生圆极化辐射,采用倒叉形缝隙结构实现天线的宽频带特性,在L形枝节上切角,提高了天线的轴比带宽;另外,在L形枝节和叉形缝隙做倒角,改善了天线的阻抗匹配,使得天线的圆极化带宽得到进一步扩展.天线的尺寸为60 mm2×60 mm2(0.28λ0×0....     

基于超表面的紧耦合阵列天线设计

设计了一种应用于WiMAX的紧耦合阵列天线。基于超表面解耦原理,设计了一种具有负介电常数和正磁导率的耶路撒冷十字超表面单元。在二单元紧耦合贴片天线上方加载5×6的超表面以减小单元间互耦,矩形贴片上刻蚀一个U形缝隙改善天线的阻抗匹配。阵列天线的尺寸仅为55 mm×74 mm×8.2 mm(0.64λ₀×0.86λ₀×0.10λ₀,λ₀为3.5 GHz时自由空间的波长),天线单元的间距(边到边的距离)为1.3 mm(0.015λ₀)。测量结果表明,阵列天线能够工作在WiMAX的3.5 GHz频段,-10 dB阻抗带宽为13.83%(3.23 GHz～3.71 GHz),-18 dB解耦带宽为10.34%(3.3 GHz～3.66 GHz),天线具有良好的辐射特性。     

基于超表面的四波束贴片天线

本文提出了一种基于超表面的四波束贴片天线.该天线的辐射单元由4个蚀刻有开口矩形环缝隙的矩形贴片组成,超表面结构由三角形环组成的"箭头"形单元组成, 4个输入端口都采用同轴馈电.通过在矩形贴片上蚀刻开口矩形环缝隙改善了天线的阻抗匹配,同时,利用放置在辐射单元上方的单层超表面实现波束赋形.结果表明:天线的-10 dB阻抗带宽为5.31～6.24 GHz (0.93 GHz),在工作频段内天线的增益达到了7.55 dBi, 4个波束与+z方向之间的夹角为26°.     

X波段空中辐射场测量中的天线设计与应用

为减小空中微波辐射场测量时极化失配带来的影响,设计了一种低轴比微带圆极化阵列天线,该天线在9.7GHz,3dB波束宽度约45°,轴比低至0.1dB。天线功率容量大于1.5kW,常温(26℃)和低温(-6℃)时天线轴比偏差小于0.1dB。应用该天线可以将极化失配不确定度减小到0.1dB以内,并具有较强的环境适应性,适用于X波段空中辐射场精确测量。     

基于菱形单元的宽带微带栅格阵列天线设计

本文设计了一款新型微带栅格阵列天线.为了拓展天线带宽,辐射单元采用非均匀尺寸的菱形结构,在介质基板与地板间加入空气层,采用探入式同轴探针对天线进行馈电.单元间微带传输线采用正弦曲线结构,极大地减小了天线的辐射口径.天线面积为290×205 mm^(2),共包含7个菱形辐射单元.通过建模仿真和扫参分析,结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|<-10 dB)为13.0%(2.30 GHz~2.62 GHz).在工作频率2.45 GHz处,天线的最大增益达到15.4 dBi,交叉极化小于-25 dB,旁瓣电平低于-15.6 dB.     

用于WiFi频段的极化分集天线的研究与设计

本文设计了一个用于WiFi频段的极化分集天线,该天线由水平极化的缝隙天线和垂直极化的单极天线组成,利用其电场的垂直正交特性,可以提高分集天线两个端口间的隔离度.所设计的天线尺寸为24mm×36mm,测量与仿真结果显示该天线能工作在2.28~2.55GHz和5.63~5.87GHz两个频段内,具有较好的辐射特性,天线单元间的隔离度达到了30dB以上.     

基于交叉缝隙的陷波可重构超宽带天线

本文设计了一种基于交叉缝隙的陷波可重构超宽带天线.通过采用3×3圆形超表面,有效拓展了天线的工作带宽.通过在矩形接地面上刻蚀两组交叉缝隙,并控制缝隙中设置的二极管的通断实现了天线的陷波可重构.所设计的天线尺寸较小,控制方式简单.结果表明,所设计的天线可以工作在超宽带和陷波模式下,超宽带模式的-10 dB带宽为3.5 G...     

一种适用于WLAN的新型高隔离度双频双极化天线

本文设计了一种新型的适用于WLAN的双频双极化微带天线.该天线通过改变辐射贴片以及缝隙的尺寸,并在凸字形的辐射贴片夹角处开缝,以此来实现双频双极化特性.同时,通过改变馈线形状并在馈线上开U型缝隙,提高端口隔离度以及高频工作频带的带宽.利用电磁仿真软件HFSS对天线的结构参数进行仿真和优化.仿真结果表明:天线可以工作在2.36GHz和5.44GHz两个频率点,相对阻抗带宽分别为10.6%(2.21GHz~2.46GHz)、4.8%(5.31GHz~5.57GHz).两个频段增益最大值分别约为4dB,5dB.