宽带U型槽矩形贴片微带天线设计

基于隐蔽监测的特殊需要,其监测系统要求天线宽频带、高增益、且小型轻便,为此选定设计U型槽矩形贴片微带天线.本天线矩形贴片尺寸为44.4×89.4mm2(即L×W),辐射贴片与地之间的空气层厚度为10mm(即h),可在2.2～3GHz范围内工作,频带宽度约达30.77%,其增益达6.8～9.5dBi,满足隐蔽监测系统的技术要求.该天线的矩形贴片尺寸L可构成高段频点的低Q谐振电长度,而将贴片中印成U型槽后,其总尺寸未变,但与L组合后将延伸新的等效电长度,即构成低段频点的低Q谐振电长度,从而使整体贴片(有U型槽后)具有宽带工作特性.这里低Q谐振是由U型槽造成的,有利展宽频带.由于U型槽使贴片上表面传导电流路径被延伸,因而贴片的实际尺寸被缩小约30%.本设计天线的仿真结果与实测结果基本吻合,表明近似计算公式可信.     

平面小型化双陷波天线设计

本文设计了一种具有双频陷波特性的小型化平面单极子天线．该天线由开有π型与W型缝隙的辐射贴片和一对L型分支组成．L型分支的作用是能够激励额外谐振,从而增加阻抗带宽,π型和W型缝隙能够实现双陷波特性．该天线可以实现超过130％的带宽（2．77～13．62 GHz）,最大的特点是具有12×18×1．6 mm3的小型化尺寸．最终的仿真和测试结果显示其在整个超宽带频段内具有良好的陷波特性、增益和全向辐射特性．     

应用于无线USB的小型超宽带阻带天线

设计了一种用于超宽带无线通信系统的小型化天线.该天线贴片尺寸为20 mm×15 mm×3mm,采用U形折叠结构和渐变结构相结合,可使天线具有超宽带特性.为了减小对无线局域网(WLAN)系统5GHz频带的干扰,天线采取了叉形谐振结构来实现对相应频带的抑制.采用仿真软件分析了该天线阻抗带宽和不同频点处的辐射方向图.仿真和实...     

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。     

基于缺陷地结构的小型宽带天线设计

该文介绍了一种使用缺陷地结构的小型化超宽带天线,其尺寸为29 mm×31.5 mm×1.6 mm,该天线采用正六边形金属贴片作为天线辐射贴片。通过在介质板上引入开口谐振环,产生了新的工作谐振频段,并进一步拓宽了天线的工作频段。通过在辐射贴片上加载"十字形"分支结构,使电流路径改变,从而改善天线的宽带辐射特性。测试结果表明,该天线反射系数<-10 dB的频段为3.0～19.3 GHz。     

一种适用于波束扫描的宽带低剖面介质谐振器天线

近年来,为解决传统介质谐振器天线（dielectric resonator antenna, DRA）体积庞大等问题,新颖的低剖面DRA如介质贴片天线和平面介质天线被提出并迅速成为研究热点. 然而,现有的低剖面DRA设计要么平面尺寸较大（>0.5λ₀×0.5λ₀）,要么带宽较窄（<10%）,限制了它们的实际应用. 文中提出了一种具有小型化平面尺寸的宽带低剖面DRA. 本天线采用介质贴片设计,顶部为高介电常数的介质贴片,中间为低介电常数的介质基板,底部为缝隙馈电结构. 缝隙馈电结构可激励起介质贴片谐振器的基模TE₁₁₁和高次模TE₁₃₁两种工作模式,这两种模式的场分布在贴片边缘部分存在基模场强较弱而高次模场强较强的显著区别. 本设计巧妙地利用了该区域的模式场强区别,通过略微增加贴片边缘部分高度来显著影响高次模谐振频率而轻微影响基模谐振频率,从而将高次模TE₁₃₁的谐振频率迅速下拉并与基模TE₁₁₁的谐振频率靠近合并,在不增大介质贴片平面尺寸的前提条件下获得宽带工作效果. 本天线的三维尺寸为0.35λ₀×0.35λ₀×0.08λ₀ (λ₀为中心频率处的空气中波长),线极化实物案例测试结果表明该天线具有18.5%的?10 dB阻抗带宽以及7.3 dBi的最大增益. 该天线平面尺寸小,适用于具有波束扫描功能的阵列天线设计;且提出的设计理念还可进一步拓展应用于圆极化天线设计.     

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线.选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰.给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究.结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3 GHz ～12 GHz,在5 GHz～6.25 GHz频带内具有陷波特性.同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸.     

一种改进的小型化超宽带平面倒锥缝隙天线

提出了一种改进的超宽带平面倒锥缝隙贴片天线,通过调整倒锥缝隙和倒锥贴片的形 状,在更小尺寸条件下,实现了超宽带性能。天线总体尺寸为40 mm×40 mm× 1.5 mm。采用仿真软件分析了该天线的阻抗带宽、辐射方向图及增益特性。结果显示,该 天线的回波损耗小于-10 dB的带宽为2.2 GHz到大于16 GHz,在低频段具有全 向性,在3～14 GHz频段增益随频率的变化在4～7 dB之间。     

一种小型半U型缝折叠超宽带微带天线

提出了一种四分之一波长半U型缝隙折叠超宽带微带天线。该天线采用短路面加载半U型缝隙以及折叠辐射贴片的方法,实现了小型超宽带特性;天线的尺寸为18mm×7.5 mm×7mm,相对波长尺寸为0.231λg×0.096λg×0.09λg(λg是天线带宽最低频率对应的介质中波长)。仿真显示,天线的阻抗带宽为39.3%,仿真辐射方向图稳定,平均增益4.3 dB。由矢量网络适量分析仪E5071C实测天线模型,天线的带宽为3.86～6.47 GHz,相对带宽为50.53%,并且从3.53 GHz到大于8.5 GHz频段上电压驻波比小于3,相对带宽超过82.6%。     

基于SRR结构的陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新颖的基于金属开口谐振环(SRR)结构的平面超宽带陷波天线。在天线的辐射贴片上加载U形缝隙,实现了其陷波特性。利用仿真软件研究了U形缝隙的物理尺寸对其陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。结果表明,所制天线在超宽带系统3.1~10.6GHz工作频段的电压驻波比(VSWR)小于2,在WLAN频段具有良好的陷波特性,有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。     

具有陷波特性梯形印制单极超宽带天线

设计了带三角形槽梯形辐射元和阶梯接地面的30 mm×30 mm印制单极超宽带天线原型.实验结果表明,原型天线驻波比小于2的阻抗带宽为2.8 GHz～12.81 GHz,频带内天线具有全向辐射特性,增益变化平坦,相位中心稳定.通过对原型天线振子体的缝隙加载,实现了具有带阻特性的陷波超宽带天线,其驻波比大于3的陷波频带为4.8 GHz～6.0 GHz,陷波频带内最高增益抑制为9 dB,而其他频段性能与原型天线基本一致.     

一种共面波导馈电的三阻带超宽带天线设计与研究

设计了一种共面波导馈电的超宽带天线(UWB),该天线的辐射体和地板分别由具有渐变结构的类圆辐射贴片和梯形组成,具有良好的宽带阻抗匹配特性。通过在贴片的不同位置上嵌入3种不同形状的缝隙,实现了天线的3陷波特性。并利用HFSS 12软件对所设计的天线进行仿真测试,仿真计算和实测结果表明,该天线在WiMax(3.3～3.7G)、Wlan(5.15～5.825GHz)以及ITU(8.025～8.4GHz)3个频段内具有良好的陷波特性,并且该天线在其它通带频段具有良好的辐射特性和稳定的增益。天线的尺寸仅有25mm×29mm×1mm,利于与微波器件的集成。     

一种适用于RFID的小型圆极化天线

设计了一种适用于RFID手持机的小型圆极化天线.通过在天线贴片上加缝隙实现天线的小型化,并选择适当的馈点位置,实现单馈点圆极化,在此基础上通过加载金属层,扩展了天线的带宽.仿真和实验表明,天线贴片尺寸为128 mm× 128 mm(即0.37 λ)时,在907～920 MHz,该天线的输入驻波比小于2,最高增益为7 d...     

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...     

兼容4G/WiFi/WiMAX的新型宽带人工电磁媒质天线设计

设计了一款新颖的基于互补开口谐振环结构和条形缝隙的贴片天线。通过在金属贴片上蚀刻圆环形互补开口谐振环结构,并且在金属接地板上蚀刻条形缝隙完成天线的人工电磁媒质结构设计,它们和介质板共同作用将天线工作频段明显扩宽到1.7~2.98 GHz和3.99~5.34 GHz。该天线仅使用单层双面覆铜板即可完成加工,具有结构简单的特点。同时,天线的电尺寸仅有0.408λ0×0.408λ0×0.0086λ0(在天线最低工作频率1.7 GHz处),且最大增益为6.04 dBi;可以同时兼容中国的第四代(4G)移动通信的所有频段(1.88~2.66 GHz)、WiFi频段(2.4~2.484 GHz)和微波存取全球互通(WiMAX)频段(2.5~2.69 GHz)。     

一种共面波导馈电的双陷波渐变槽天线

为了滤除WIMAX(3.3～3.8 GHz)和WLAN(5.125～5.825 GHz)窄带信号对超宽带系统的干扰,该文提出一款共面波导馈电的小型化双陷波渐变槽天线。共面波导结构可以有效地扩展天线的带宽,实现对整个UWB(3.1～10.6 GHz)频段的全覆盖。通过在天线的馈线上开L型缝隙和在辐射贴片上开一对E字型缝隙的方法,有效实现了在3.15～3.97 GHz和4.94～6.05 GHz频段的双陷波特性,能够抑制WIMAX和WLAN对超宽带系统的干扰。该天线结构简单紧凑,尺寸非常小,仅为40 mm×18 mm×0.813 mm。仿真和实测结果表明该天线在超宽带波段内具有良好的陷波特性、增益特性,可以应用于小型化超宽带系统中。文中方法对于陷波渐变槽天线的研究具有一定的借鉴意义。     

加载矩形贴片的圆形缝隙超宽带微带天线

提出了一种新型的加载矩形贴片的平面印制圆形缝隙小型超宽带微带天线,该天线类似一般的圆形缝隙微带天线,但在圆形缝隙中间加载了一个矩形贴片,从而使得天线在获得超宽带特性的同时又保持了很小的物理尺寸.实验结果表明,该天线的阻抗带宽为2.4 GHz～12 GHz,达到了5倍频程,同时自身物理尺寸只有35 mm×35 mm,非常适合应用于目前的超宽带无线通信系统.     

一种提高微带MIMO 天线端口隔离度的新方法

多输入多输出(MIMO) 无线通信系统已经成为提高通信系统可靠性和数据传输速率的有效技术。MIMO 通信系统中,终端天线的性能对系统通信容量的提升至关重要。为了提高天线端口隔离度,提出了一种在微带天线辐射贴片上加载缝隙阵列实现天线极化分集,提高天线隔离度的方法,并且将这种方法应用于两个2 单元微带MIMO 天线设计中,取得了良好的效果。缝隙阵列加载不但抑制了微带MIMO 天线单元间的耦合,而且产生了更多谐振频点,改善了高频谐振频点畸变的天线辐射方向图,并且天线尺寸也得到了很大的减缩。最后对比分析了设计的两个微带MIMO 天线,实测结果与仿真计算比较可知,在工作带宽内,单元天线间耦合得到了非常有效的抑制。这种在平面天线辐射贴片加载缝隙阵列改变天线极化方向的技术可以很好地用来抑制多天线系统中单元天线间的耦合,而且对天线的其他性能不会造成影响。     

一种小型的“Y”形超宽带天线

提出了一种以微带线馈电的小型"Y"形超宽带天线,尺寸为30 mm×30 mm。天线由"Y"形辐射贴片,双"8"字形谐振片以及带矩形槽的接地面三部分构成。利用三维电磁仿真软件对天线的回波损耗、增益、方向图等参数进行了仿真,达到电压驻波比(VSWR)<2的频带范围为3.06~13.89 GHz,频带宽度达到了10.83 GHz,并且天线显示出较好的全向辐射特性,天线的结构简单,易于制作,可用于超宽带通信系统。