一种新型的超宽带平面单极子天线研究

设计了一种新型的超宽带平面单极子天线。该天线在覆铜介质基板上通过酸蚀制得,介质基板尺寸为30.0 mm×35.0 mm×1.6 mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4,该天线通过在辐射元两端底部形成阻抗阶梯形结构和在接地面采用分形技术来达到展宽带宽的目的。利用仿真软件HFSS对天线参数进行仿真和优化。结果表明,该天线频带宽度达到3.0~13.1 GHz(S11≤–10 dB),相对带宽达125%,达到超宽带天线的范围(3.1~10.6 GHz)。该设计天线在工作频段内具有很好的辐射方向性和增益,满足超宽带通信的需求。     

具有双陷波特性的六边形分形超宽带缝隙天线

提出一款具有双陷波特性的六边形分形超宽带缝隙天线,天线总尺寸为32 mm×16 mm×1.6 mm,采用六边形和三角形迭代嵌套的3阶分形结构作为辐射贴片,并采用缺陷地结构作为接地板,实现了3.0~15.26 GHz的超宽带带宽。在馈线两侧引入对称L形开路枝节,并在接地板上刻蚀U形窄缝隙产生了4.71~5.87 GHz和7.06~7.81 GHz两个频段的陷波特性,有效抑制WLAN(5.150~5.825 GHz)和下行卫星系统频段(DSS:7.25~7.75 GHz)的干扰。在通带频段内的增益范围为2~7.5 dBi。仿真和实测结果基本吻合,表明该天线可用于超宽带通信系统。     

一种向外延伸矩形的Minkowski分形超宽带天线

设计了一种向外延伸的闵科夫斯基(Minkowski)分形超宽带天线。该天线采用二阶向外延伸矩形的Minkowski分形,矩形结构的有限接地面使天线获得良好的阻抗匹配,进而实现天线的超宽带性能。经过优化,天线的工作频带可达到3.1~11.2 GHz,相对带宽为113.3%,天线的尺寸为38 mm×32 mm×1 mm。满足了超宽带通信对天线的要求,而且结构简单,尺寸小,易于集成。     

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%。     

一种紧凑型超宽带UHF天线设计

提出了一种尺寸紧凑的超宽带特高频(UHF)天线,该天线由微带单极子天线和寄生层组成。通过将单极子天线的矩形辐射贴片与圆环贴片结合、加载寄生贴片,以及对接地板进行开槽和切角,有效拓展了天线的带宽,并使其获得了超宽带特性。将印刷有双箭头金属图案阵列的寄生层放置在单极子天线下方可提高天线的增益,且阻抗带宽保持不变。该天线的整体尺寸为120 mm ×150 mm ×11.2 mm,反射系数S11<-10 dB的频率为0.64~7.00 GHz,最大增益为7.57 dBi,具有良好的全向辐射特性。对天线进行了加工与测试,测试结果与仿真结果基本一致,证明了仿真结果的有效性。     

一种二叉树状分形偶极子天线的设计

提出了一种基于二叉树状分形结构的分形偶极子贴片天线。该天线的介质基片采用相对介电常数为4.4,介电损耗角正切为0.02的FR4介质板,由微带线经阻抗变换后进行馈电。该天线利用分形技术实现了33%的尺寸缩减;通过平行双线结构和开U型槽技术,优化了阻抗匹配,降低了天线的谐振频率。通过仿真分析与模型优化,天线的最终尺寸为35 mm×22 mm×1.6 mm,中心工作频率为2.87 GHz,工作频率为2.77~2.97 GHz,-10 dB阻抗相对带宽为6.9%,工作频带内最小回波损耗可达-49 dB,最大增益可达2.36 dB。该天线具有小型化、阻抗匹配良好的优点,在当代小型化通信系统中具有良好的应用前景。     

类Sierpinski分形天线的分析与设计

提出了一款应用于L波段的类Sierpinski分形圆极化微带天线。该天线采用类Sierpinski分形结构和π型枝节技术,延长表面辐射电流路径,降低天线的谐振频率,实现天线小型化。天线工作在1.48 GHz的中心频率下,具有良好的圆极化性能。通过仿真分析与模型优化,天线最终尺寸为56 mm×56 mm×1.6 mm,工作频率为1.46～1.50 GHz,天线的-10 dB阻抗相对带宽为2.7%,3 dB轴比相对带宽可达0.4%,最大增益可达1.9 dB。     

一种共面波导馈电的超宽频天线研究(英文)

设计了一种共面波导馈电超宽带天线。该天线在单层覆铜介质基板上通过酸蚀制得,介质基板尺寸为26.0mm×29.0mm×1.5mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4,利用仿真软件HFSS对天线参数进行仿真和优化。结果表明,通过在共面波导地面上刻蚀对称结构的多边形槽,天线频带宽度达到2.8～10.5GHz(S11≤-10dB),相对带宽达116%,该天线具有良好的方向图和增益性能,满足超宽带天线性能要求。     

新型超宽带微带单极子天线的设计

针对目前已有超宽带微带单极子天线带宽较窄及尺寸较大等缺点,该文设计了一款小型化结构新颖的超宽带微带单极子天线,使用HFSS软件对天线的结构尺寸进行了分析。天线尺寸仅为14 mm×25 mm×0.7 mm,采用中间开正六边形槽的圆形辐射贴片、矩形微带线及缺陷地面结构,实现了良好的超宽带特性。最终仿真结果表明,在频率2.0~28.6 GHz内,天线的回波损耗小于-10 dB,电压驻波比小于2,且具有良好的方向性,适用于超宽带通信系统中。     

一种H型极子小型超宽带天线

设计了一款检测用小尺寸平板超宽带天线,天线为单极结构,天线尺寸为15mm×12mm×1mm。天线基板材料为高性能介电材料Taconic,天线采用H型极子结构,可以有效地调整天线回波损耗曲线,天线背部采用开槽结构,开槽尺寸为12mm×10mm。天线带宽为6GHz-7GHz,天线正向辐射增益达到3．3dBi,具有足够的穿透辐射强度,天线基本性能满足超宽带检测领域的应用要求。     

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。     

一种共面波导馈电的缝隙型超宽带天线

针对超宽带通信系统,提出一种小型超宽带天线,可以应用于终端设备。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,缝隙结构为一矩形与一圆形组合而成,馈电结构与缝隙结构相似。天线的面积为22 mm×27 mm,印刷在厚度为0. 5 mm的FR4衬底上. 通过软件仿真分析了天线的工作原理以及尺寸对带宽的影响,仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖UWB频段。天线的测试带宽为2.4 GHz~14.4 GHz,在超宽带的工作频段内测试效率超过76% ,测试增益大于2.1 dBi。     

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.     

UWB天线的宽带化技术及其发展

在现代通信技术中,为了实现通信保密、排除干扰、提高通信效率等,超宽带系统得到了大力发展,然而,在一定程度上却受制于系统中超宽带天线的阻抗带宽。详细介绍了展宽天线阻抗带宽的4种方法,包括渐变阻抗方法、分形几何方法、微带天线开槽方法和非频变结构方法,其中分形几何方法由于其几何结构的自相似性使得其贴片电流分布具有自相似性,从而导致天线的多频点谐振,有效拓展了天线带宽。上述4种天线尽管作用原理互不相同,但在超宽带天线的工程应用中,研究者可将这些方法单独或同时应用于天线结构设计,使得天线既能保持良好的方向性和增益等性能,又能获得较大带宽。     

应用于智能交通系统的小型化圆极化微带天线

提出了一种应用于智能交通系统的小型化圆极化微带天线。该天线由一个开缝的方形贴片及围绕方形贴片的两级寄生贴片组成,通过模式解调实现圆极化,并利用寄生贴片增加带宽和提高天线增益。测试结果表明,天线的-10 dB 阻抗带宽为10. 9%,3 dB 轴比带宽为2. 7%,在中心频率5. 8 GHz 处的增益为5. 4 dBi,交叉极化不低于21 dB。天线尺寸为25 mm×25 mm×1. 6 mm,与其它应用于智能交通系统的天线相比,该天线具有更小的平面尺寸。     

Band-Notched Planar UWB Microstrip Antenna with T-Shaped Slot

Ever growing demand for higher data rates requires appropriate radiation systems with large bandwidth and stable gain. Microstrip antennas with unidirectional radiation patterns and stable gain are most useful for this purpose. A ground plane defect of microstrip patch antenna is used to breed multiband applications. As a result, the performance of gain, directivity, and bandwidth is enhanced, the geometry and shape of an ultrawideband (UWB) antenna are simplified, and its size is reduced. Thus, it results in the efficient performance with respect to wideband operation. A novel band notching of microstrip truncated UWB antenna is implemented for insusceptibility in the range 5.2–5.8 GHz. The suggested structure contains circular truncated and T-shaped slots for band notching. The optimal results can be obtained by selecting the antenna parameters. Advantages of the proposed antenna include small size, better impedance match and simple design. Details of the suggested and observational solutions are demonstrated in this paper. The S₁₁ parameter of antenna is–45.5 dB at a resonant frequency of 4.6, 5.5, and 9.8 GHz. The gain of antenna is 5.47 dB, and the value of VSWR is smaller than 2, which makes the proposed structure an ideal choice for its application in wireless communication, 5G and IoT.     

Unidirectional uwb array antenna using leaf-shaped bowtie elements and flat reflector

A study of a UWB array antenna is presented, which is composed of leaf-shaped bowtie radiating elements printed on a dielectric substrate. With the use of a flat reflector, the presented antenna has unidirectional radiation characteristics and higher directivity in comparison with omnidirectional UWB antennas. In the maximum radiation direction of the proposed antenna, the actual gain of 10.3-13.3 dBi is achieved over the frequency range of 4.1-10.0 GHz (-3 dB gain bandwidth of 91%).     

超宽带阶梯形微带单极子天线的设计与研究

针对当前已有超宽带(ultra-wideband,UWB)微带单板子天线带宽窄、尺寸大等缺陷,设计了一款小型化UWB阶梯形微带单极子天线,采用开槽的矩形辐射贴片、阶梯形微带馈电线和缺陷地面结构(defected ground structure,DGS)实现良好的UWB特性.对天线的回波损耗、电压驻波比(voltage...     

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。