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°.     

一种新型的双陷波UWB天线研究与设计

为了有效地抑制窄带信号对超宽带系统的干扰,设计了一种新型双陷波平面超宽带天线,地板采用新型的缺陷地结构来扩展带宽,并通过在八边形天线的辐射贴片上加载互补开口谐振环、在馈线上开U形缝隙,使得天线在3.7～4.1 GHz和5.1～5.9 GHz频段内实现双陷波特性.分析了实现天线陷波的原理,研究了天线的尺寸参数对陷波的影响,并对所设计的天线进行了实物加工和测试.结果显示,该天线能够有效地抑制卫星C波段和无线局域网系统的干扰,远场方向图和增益特性良好,在整个超宽带系统工作带宽内具有较好性能,是一种能广泛应用于超宽带系统的新型超宽带天线.     

高阻抗电磁表面对贴片天线性能的影响

研究了高阻抗表面对矩形贴片天线及贴片天线阵列性能的影响.结果表明: 当高阻抗表面的金属盘与贴片天线形状相同、大小接近时,二者在天线的工作频率上发生谐振,可以大大增加天线的增益,本文中单贴片天线和双贴片天线阵列的增益分别增加了5.2 dB、4.5 dB.对于阵列天线,还可以利用高阻抗表面来抑制第一副瓣电平.理论模拟与实验结果基本一致.     

低交叉极化高隔离的双极化天线

设计了一种应用于WLAN的具有低交叉极化和高隔离度的双极化天线.天线由3层功能层和2层介质基板间隔层叠而成.3层功能层分别为1个方形辐射贴片,2个带有发夹谐振器的馈电网络和1个刻蚀H形缝隙的接地板.发夹谐振器和辐射贴片构成一个二阶滤波天线用以展宽天线的带宽.通过在接地板上蚀刻H形缝隙降低了天线端口间的耦合电流,改善了天线两个端口的隔离度.仿真结果表明,天线的两个端口阻抗带宽分别为2.4 GHz~2.5 GHz和2.39 GHz~2.52 GHz,覆盖WLAN频段(2.4 GHz~2.484 GHz).在天线工作频带内,天线两个端口间的隔离度大于38 dB,天线E面和H面的交叉极化均低于-28 dB.     

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.     

新型全向圆柱体共形微带天线

本文提出了一种工作在2.4GHz处的新型全向圆柱体共形微带天线.该天线由两层介质板构成,采用8个对称分布的矩形金属贴片作为辐射单元,在方位角平面形成全向辐射,最大增益为4.816dB,工作频段是2.3GHz2.58GHz;通过采用耦合边馈和引入附属矩形贴片的方法,拓宽了天线带宽.天线的直径为50mm,高100mm,符合传统手榴弹规格要求,可用于手榴弹的监测与定位.相比已有的共形天线,该天线具有结构简单、高增益、宽频带等优点.天线内部有完整接地板,可完全屏蔽柱体内部结构.     

基于共面波导馈电的三频单极子天线

本文提出了一种新型的三频单极子天线,该天线用共面波导(CPW)馈电,由两个不同长度和结构的单极子构成,长单极子结构实现谐振频率1.57GHz和3.5GHz,短单极子结构实现谐振频率2.4GHz.同时,通过在左侧接地面上增加一个正方形贴片,改善了三个频段内的峰值增益.所实现的天线尺寸为59mm×40.55mm×1.6 mm,在三个工作频率上的带宽分别为254 MHz(1.518 GHz~1.772 GHz)、461 MHz(2.289GHz~2.75 GHz)和226 MHz(3.514 GHz~3.714 GHz),覆盖了GPS、无线局域网(WLAN)和无线接入系统等频段,增益分别为2.15dBi,3.12dBi和3.86dBi.     

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.     

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。     

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.