基于左手介质的小型微带天线

用左手材料设计一种宽频带并且电尺寸小的微带天线,先用开口谐振环和金属杆设计出左手材料,并把它放在微带天线的基板中,利用左手材料的相位补偿特性实现了宽带微带天线的小型化设计。数值仿真结果表明,工作于10．5GHz时,加载了左手材料的微带天线的物理尺寸被大大减小了,天线尺寸从下降到0．21λ,突破了传统微带天线的半波长限制,并且相对带宽增加了5．31％,实现了微带天线的小型化设计。     

基于新型互补开口谐振环的小型多频微带天线

基于提出的一种新型的具有超材料性质的互补开口谐振环,设计了一款小型多频带微带天线。首先设计了一个工作于6 GHz频段的微带天线,然后在此天线的金属接地板上刻蚀新型的互补开口谐振环。利用三维电磁仿真软件HFSS分别对新型的互补开口谐振环和加载互补开口谐振环的天线进行仿真分析,并最终设计了一款小型化的天线。仿真分析结果表明,在相同的谐振频率下,加载了新型互补开口谐振环的小型化天线的尺寸与普通天线相比,尺寸减小了25.85%,并且在6 GHz,7.07 GHz,7.73 GHz三个频率处产生了谐振,实现了天线的小型化和多频化。     

一种新型小型化差分微带贴片天线

基于天线小型化的考虑,设计了一款适用于WLAN802.11b(2.4~2.48 GHz)系统的差分小型化微带天线。该天线采用差分馈电方式,可以和差分芯片无缝连接。采用在贴片切槽方式来实现小型化,相对于传统差分微带天线,设计出的小型化差分微带天线尺寸缩小了33%左右。利用仿真软件HFSS对设计的差分小型化微带天线进行了仿真分析。数值分析结果表明:天线谐振频率约为2.45 GHz,天线增益约为7.15 d B,回波损耗约为-16.6 d B。     

缺陷地结构在微带天线小型化中的应用

给出一种利用缺陷地结构实现天线小型化的方法,将缺陷地结构用于微带天线小型化的设计中,并对缺陷结构的尺寸与天线小型化的效果进行了分析。采用Ansoft HFSS进行仿真,在谐振频率为2.45 GHz的微带贴片天线的介质板上引入一种新型缺陷地结构,比较加入缺陷地结构前后天线的各项参数。其结果表明,该结构在保证天线性能的情况下,天线体积减小了30%以上。     

适用于WiMAX的小型化微带天线设计

设计了一种加载U型缝的小型化分形结构微带天线。该天线应用Giuseppe Peano分形理论和U型缝加载技术,延长电流的有效路径,从而降低天线的谐振频率,实现天线小型化,同时采用空气作为介质层,减小天线的Q值,增加天线带宽。通过使用HFSS对天线进行仿真优化,得到了天线尺寸参数。仿真结果表明,天线的相对带宽为6%(3.47～3.71 GHz),最大增益可达2.91 dBi,整体辐射性能良好。天线贴片尺寸仅为14 mm×14 mm,相比于普通微带天线,面积缩减了59%。该天线结构简单,尺寸小,能较好地适用于WiMAX通信。     

基于超材料结构实现5.8GHz RFID天线小型化设计

设计出一款可应用于RFID（Radio Frequency Identification）系统的5.8GHz传统矩形微带天线,天线辐射贴片尺寸为15.74mm×11.12mm,天线的回波损耗（S11）的实测结果为-23.276dB。此后,在矩形微带天线基础上进行设计改进,通过分别蚀刻15个超材料结构I型谐振环和6个超材料结构开口谐振环(Split Resonant Ring, SRR),构造出两款新型小型化天线。与传统矩形天线相比,在保持方向性、最大增益等参数性能基本不变的条件下,基于超材料结构的天线辐射贴片尺寸分别为12.44mm×9.12mm 和11.74mm×9.1mm,相比传统矩形天线分别缩小了35.2%和41.82%,辐射贴片小型化效果明显,其回波损耗实测结果分别为-21.83dB 和-15.40dB。     

基于左手材料的天线小型化技术研究

分析了左手材料实现小型化天线的理论依据,分析、设计了一种基于蘑菇型复合左右手传输线的微带天线,工作在1.6 GHz,并利用电磁仿真软件进行了优化,给出了利用复合左右手传输线结构的后向波效应,该天线不仅结构简单而且天线尺寸在X轴方向缩减了40.3％,在Y轴方向缩减了52.7％.     

一种新型MICS频段可植入天线的设计

设计了工作在MICS频段,尺寸为10 mm×10 mm×1.905 mm的可植入天线。采用高相对介电常数材料和平面倒F结构微带天线(PIFA)结构以降低天线尺寸。经过软件HFSS仿真计算,对天线模型参数进行了优化,得到最佳的设计效果。天线在403 MHz的谐振频点上回波损耗小于–20 dB,在实现小型化的同时,保持–37 dB的天线远场增益,保证了天线工作的可靠性。     

一种h形缝隙多频微带天线设计

通过对传统缝隙微带天线的分析,提出了一种h形缝隙微带天线.该天线具有多频带、小型化等特点,通过加载短路探针和在接地板挖槽的方法降低了天线的谐振频率,提高了带宽.利用基于有限元法的电磁仿真软件HFSS11.0对天线的特性进行了仿真,仿真结果表明,该天线在回波损耗S11＜-10 dB时,其工作频段为2.38～2.79 GHz,4.59～4.75 GHz和5.12～5.90 GHz,尺寸比普通微带天线降低了62.43％,从而验证了这种设计方案的有效性.该天线结构简单易于实现,能够满足无线局域网802.11a/b/g/n移动终端内置天线的多频带和小型化的要求.     

一种基于超材料的小型化宽带微带天线

分别将创新设计的“四方形”超材料单元和周期条形缝隙蚀刻在普通微带天线的辐射贴片和接地板上,设计了工作在3.67~14.17 GHz 的一种小型化宽带高增益微带天线。与原始的天线相比,新型天线的谐振中心频率降低了44.8%,相对带宽从2.7%扩展到243.1%,同时保持了良好的增益。实物测试结果与仿真结果吻合较好。因为超材料的左手传输特性影响了微带天线介质基板的等效媒质参数,导致天线的辐射场主要集中在水平方向,而不是传统的微带天线的垂直方向。