一种小型化五频段可重构蝶形天线的设计

提出了一种新型多频段可重构天线.该天线采用小型平面蝶形结构,尺寸为35.0mm×38.0mm×1.6mm,由U型馈电带线、矩形寄生单元和接地面构成.通过调节馈电带线的长度和选择寄生单元,改变天线的局部结构和表面电流分布,从而获得不同的工作频段.该天线可在1.94～2.22GHz、2.32～2.54GHz、3.08～3.78GHz、3.63～4.83GHz、4.82～6.85GHz五种频段之间实现可重构,覆盖了主要的无线通信系统工作频段,各个状态具有良好的全向辐射特性和较高增益.因此,具有较大的实用价值.     

一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线

为了应对在超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)系统中频率可重构天线尺寸偏大、模式单一等问题,提出了一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线。该天线通过在圆形单极子的辐射贴片上添加T型枝节和刻蚀I型槽、倒U型槽,以获得UWB覆盖范围为2.7～11.6 GHz的宽阻抗带宽,并产生四个陷波带。仿真与实测表明：控制PIN二极管的偏置状态,可以实现单频段、双频段、三频段、四频段和五频段共五种频段下八种工作模式的多模态切换。此天线大小为16 mm×19 mm,较传统单极子天线体积减小了40%以上,实现了小型化。天线的最大增益为4.13 dBi,具有良好的辐射特性。     

一种小型化双陷波可重构UWB天线设计

提出了一种小型化的双陷波可重构超宽带(ultra wide band, UWB)天线,通过在辐射贴片上刻蚀大、小两个C形槽,实现5G (3.3~4.4 GHz)/WiMAX (3.3~3.6 GHz)和WLAN (5.150~5.825 GHz)两个频段的陷波. 采用两个PIN二极管跨接在C形槽上,通过控制PIN二极管的通断状态,在两个频段上实现陷波可重构. 为了实现小型化,天线采用削顶圆形结构的辐射贴片,并将C形槽设计为嵌套结构,天线最终尺寸为18.0 mm×19.5 mm. 仿真与测量结果表明:天线可以在UWB、两种单陷波和双陷波共四种状态下工作,UWB频段为3.1~11.0 GHz,两个单陷波频段分别为3.2~4.9 GHz、5.2~6.0 GHz,双陷波频段为3.25~4.75 GHz和5.3~6.1 GHz. 天线的最大增益为2.8 dBi,具有良好的辐射特性.     

一种基于AFSS的可重构天线设计

针对5G智能天线双频工作,提出一种基于有源频率选择表面（active frequency selective surface, AFSS）的可重构天线,该天线由蝶形频率可重构馈源和八棱柱形AFSS构成,馈源采用的是共面波导方式馈电的蝶形单极子. AFSS由对称弯钩状缝隙的周期结构构成,通过PIN二极管进行加载,使得AFSS能够在3.4～3.6 GHz和4.8～5.0 GHz两个5G频段互为反射模式和透射模式. 利用AFSS对馈源天线激励的电磁波进行空间调控,可实现两个频段的全向和定向波束的切换,也可实现水平面波束扫描. 根据仿真设计的天线模型进行设计加工和实际测试,结果表明:该天线的工作频段可以覆盖以上两个频段,低频定向波束增益为7.6 dBi,高频定向波束增益为8.6 dBi;并且能实现高/低频双波段切换、全向/定向波束切换和水平面内360°波束扫描功能. 该天线具有波束切换灵活、功耗低、造价低等特点,在新一代无线通信系统中具有一定的应用价值.     

一种基于开关控制的小型化频率可重构倒F天线

本文提出了一种基于开关控制的小型化频率可重构IFA,能够利用布置在天线和共面波导(CPW)馈电的折叠槽内的多处开关实现IFA在不同频段上的谐振。本文所设计的IFA适用于2.5GHz和3.5GHz两个频段,利用开关选择不同的IFA分支来实现对应两个频段的切换。该设计通过改变CPW馈电结构上折叠槽的相对位置和长度能够改变天线的谐振频率,利用开关进行多条折叠槽的选择以及折叠槽长度的选择来实现频率可重构的目的。仿真结果表明,该设计可以实现在2.57GHz至3.58GHz频段内的频率可重构。     

同频方向图可重构印刷振子天线设计

为了在同一副天线、同一频段实现方向图可重构,提出了一种方向图可重构印刷振子天线。通过改变开关的状态,天线实现单极子和带反射器的偶极子两种工作方式。单极子辐射全向方向图,带反射器的偶极子辐射方向图为定向。利用Ansoft HFSS10.0 仿真软件对天线尺寸进行了分析和优化。仿真结果表明：开关断开、闭合时,天线实现 了在2.34～2.64GHz 工作频带上的定向和全向方向图;在2.45GHz 处,最高点增益分别为6.7dB 和3.1dB。     

一种紧凑型超宽带双陷波天线的设计

提出了一款共面波导馈电的超宽带双陷波天线。该天线主要由梯形共面地、微带馈线和圆形辐射体三部分构成。其中,梯形共面地使天线实现超宽带,圆形辐射贴片上的倒L形槽和弧形槽使天线实现陷波特性。使用Ansoft HFSS软件对所设计天线进行仿真实验,然后加工成实物天线并进行测试。结果表明:天线回波损耗及辐射方向图的实测结果与仿真结果基本吻合,在3.0～10.9 GHz频段内,除陷波频段3.3～3.6 GHz和5.15～5.825 GHz外,天线的回波损耗均在-10 dB以下,相应工作频段内有较好的辐射方向图。因此,所设计的天线性能满足超宽带通信系统应用要求。     

基于复合左右手传输线的小型化频率可重构天线

提出了一种基于π型复合左右手传输线的非谐振型小型化频率可重构天线。该天线的双螺旋结构和叉指结构提供左手电容和右手电感,结合通孔技术提供左手电感,并采用PIN二极管,通过控制二极管的开关控制工作频率的改变。当二极管导通时,中心频点为2.35 GHz和4.05 GHz,当PIN二极管断开时,中心频点为2.39 GHz、3.48 GHz、4.04 GHz和5.81 GHz。通过仿真和实物测试结果表明,所设计的天线工作频段覆盖WiMAX和WLAN频段,且实现全面辐射。该天线有尺寸小、频带宽、结构简单等优点,具有广泛的应用价值。     

一种X 和Ka 波段频率可重构Koch分形振子天线研究*

将射频开关和Koch分形振子相结合,设计了一款结构紧凑的可工作于X和Ka两个波段的频率可重构天线,所设计的天线长度约为相同谐振频率普通振子天线的80％.天线工作于Ka频段时,由于天线中被射频开关断开的其它部分对其辐射性能的影响严重,会使Ka频段的方向图发生严重变形,因此我们又对天线进行了改进优化.改进后的天线由Koch分形振子和其前端另外延伸增加的一普通振子构成,改进天线在X频段和Ka频段的性能分别由Koch分形振子和普通振子所决定.仿真和实测结果表明:改进优化后的天线在X和Ka两个频段都具有良好的性能.     

共面波导差分馈电频率可重构天线

提出了一种共面波导(coplanar waveguide, CPW)差分馈电频率可重构天线.通过直流偏置电路来控制天线上四个PIN二极管的导通和断开模式, 天线可以工作在两种状态, 实现在2.02~2.89 GHz和3.27~3.66 GHz两个频段的重构, 阻抗带宽分别为35.4%和11.3%, 且天线辐射方向图受频率可重构的影响较小, 天线在两种状态下的平均增益分别可达3.18 dBi和3.61 dBi.该天线充分利用共面波导天线结构简单和频带宽的优势, 实现了差分馈电技术与频率可重构技术的完美结合.天线的实测结果与仿真结果非常接近, 可应用于WLAN的2.45 GHz和WiMAX的2.45 GHz、3.5 GHz两个频段.     

Dual-band polarization and frequency reconfigurable antenna using double layer metasurface

In this paper, a polarization and frequency reconfigurable antenna with double layer metasurface, responsible for frequency and polarization reconfiguration respectively, is proposed. This antenna could operate in linear polarization in 4 GHz and circular polarization in 5 GHz band. By rotating the frequency reconfiguration metasurface, the linear polarization (LP) operating frequency can be continuously changed from 4 GHz to 4.35 GHz (8.4%) with circular polarization operating frequency around 5 GHz unchanged. Moreover, polarization of the whole antenna at 5 GHz can be reconfigured to linear polarization (LP), right-hand circular polarization (RHCP) and left-hand circular polarization (LHCP) by rotating polarization reconfiguration metasurface, the 3 dB axial ratio bandwidth is 5.0–5.2 GHz (4%). In all states, gain of the antenna achieves 5 dBi.     

A novel Ultra WideBand monopole antenna with band-notched characteristics

A simple and compact microstrip-fed Ultra WideBand(UWB) printed monopole antenna with band-notched characteristic is proposed in this paper.The antenna is composed of a square ring with a small strip bar,so that the antenna occupies about 7.69 GHz bandwidth covering 3.11～10.8 GHz with expected band rejection from 5.12 GHz to 5.87 GHz.A quasi-omnidirectional and quasi-sym-metrical radiation pattern is also obtained.This kind of band-notched UWB antenna requires no ex-ternal filters and thus greatly simplifie...     

Design and investigations on a compact,UWB, monopole antenna with reconfigurable band notches for 5.2/5.8 GHz WLAN and 5.5 GHz Wi‐MAX bands

This article represents a microstrip line–fed novel circular monopole antenna with ultra‐wideband (UWB) characteristics. The compact antenna provides reconfigurable notches at WLAN (5.2/5.8 GHz) and Wi‐MAX (5.5 GHz) frequency bands. The band rejection is achieved by etching an open‐ended L‐shaped slot in the ground plane, which effectively mitigates the interference between WLAN, Wi‐MAX, and UWB systems with an effective patch area of 36.26%. The proposed antenna operates from 3.05 to 12.11 GHz with VSWR 2 except at stopband (3.89‐5.93 GHz) to filter the WLAN and Wi‐MAX signals. The simulated return loss, gain, and radiation pattern of the proposed antenna has been experimentally verified with the fabricated one which holds a good agreement.     

具有带阻特性的宽缝隙超宽带天线研究

根据短距离无线电通信系统对超宽带天线的要求,设计制作了矩形宽缝隙超宽带(UWB)天线,并通过加载λg/4开路枝节的方法实现了超宽带天线的带阻特性,分析了天线参数对其辐射特性的影响.仿真及实验结果表明:该天线满足短距离无线电通信系统对UWB天线的要求,实现了4.5～6 GHz的带阻特性,具有稳定的增益,良好的波形保真特性...     

微带可重构天线的初步探讨

引入了一种崭新的天线概念-可重构天线。首先根据传统微带天线腔模理论定性地分析了微带可重构天线的工作机理，然后用时域有限差分（FDTD）法对微带天线的可重构特性进行了仿真分析。仿真和分析表明，矩形微带可重构天线当某一边长大于等于一个工作波长时，能够获得良好的可重构特性。     

Researches on Reconfigurable Antenna in CEMLAB at UESTC

This paper summarizes the achievement and progress in the research on reconfigurable antenna since 2001, in Computational Electromagnetics Laboratory （CEMLAB） at University of Electronic Science and Technology of China （UESTC）. Several typical reconfigurable antennas are introduced, which can realize frequency, pattern or frequency-pattern reconfigurability by electrically controlling methods. Some techniques involved in the design and analysis of reconfigurable antennas are reported. At last, the development trend of reconfigurable antenna is predicted in the conclusions.     

一种新型的多边形超宽带印刷天线

在矩形贴片天线的基础上进行改进设计出一种新型的超宽带印刷天线,该天线由八边形的贴片和一个具有凹形槽的金属接地板组成,使天线得到了良好的超宽带阻抗匹配特性。通过数值仿真和实验测量,该结构的印刷天线在3 GHz-11 GHz频段内驻波比小于2,覆盖了超宽带天线所要求的工作频段,在H面具有良好的全向性辐射,为室内短程超宽带通信系统提供了良好的前端部件。     

一种圆极化可重构微带天线的设计

对圆弧寄生单元微带天线进行了理论分析,设计了一种圆极化可重构的圆形微带天线。该天线通过电控开关控制圆弧寄生单元的状态,从而实现左、右旋圆极化的转换。并利用仿真软件HFSS13.0对天线的特性进行了仿真验证。结果表明,在天线回波损耗S11<–10 dB时,该天线在频段为2.38~2.51 GHz,3 dB轴比带宽为30 MHz,且最大辐射方向处正交极化差达20 dB以上。天线的整体辐射性能良好,且结构简单易于实现,很容易在低频段匹配到50,能够满足WLAN在2.4 GHz频段的要求。     

一种双陷波超宽带单极子天线的设计

提出了一种新型双陷波特性的超宽带单极子天线。通过在介质基板上添加锥形辐射贴片,天线可以覆盖超宽带通信频段。在辐射贴片上引入上、下两个锥形缝隙结构,可以实现3.5 GHz、5.5 GHz的双陷波特性。天线实测模型电压驻波比＜2的阻抗带宽是2.56~10.61 GHz,其中3.18~3.76 GHz和4.4~5.75 GHz具有陷波特性。测试表明,天线在工作频带内具有全向辐射特性。