可用于WLAN的紧凑型双频MIMO天线

设计了一款能覆盖WLAN的2.45 GHz和5 GHz频段的紧凑型双频MIMO天线。天线由两个辐射单元组成,两个天线辐射单元结构相同且方向对称,采用了微带馈电的馈电方式。该MIMO天线单元为一个F型天线,两个分支分别谐振在低频和高频频段。在两个单元天线之间加入了两条I型的地板枝节和一条地板缝隙作为隔离结构,以对MIMO天线的隔离度进行优化改善,实现了天线的小型化。经实物测试结果表明,该天线覆盖在2.39～2.50 GHz和4.75～5.89 GHz两个工作频段,且所有工作频段的隔离度均小于-15 dB,在实际工程应用当中可以满足WLAN的要求。     

基于波导功分馈电的CTS阵列天线设计

本文设计了一种具有高增益、高效率、低损耗特性的16单元连续横向枝节(continuous transverse stub,CTS)天线阵列。该天线的辐射枝节部分采用了串联的结构来降低损耗,从而提高辐射效率,并且使用了功率分配器和辐射器组合的方式给CTS阵列天线进行馈电,改善了CTS阵列天线的阻抗匹配和方向性,使天线可以在双频段工作。对设计的天线采用电磁仿真软件HFSS进行仿真优化,仿真结果表明,CTS阵列天线在75～80 GHz和85～89 GHz双频带内S11值小于-10 dB,工作频率在78.8 GHz时增益为28.6 dB,在87.5 GHz时增益为28.4 dB,天线效率均超过50%,主瓣波束宽度为4.4°。     

基于结构合成法的微型化双频WLAN印刷天线设计

针对当前WLAN技术的快速发展和已有的双频WLAN印刷天线存在增益不足、带宽较窄、尺寸偏大、制作成本高等缺陷的现状,本文借鉴了传统倒F印刷天线和蛇形单极子印刷天线的设计经验,提出了一种新的双频印刷天线设计方法,即结构合成法,并采用该方法设计了一种应用于IEEE 802.11a标准和IEEE 802.11b标准、占用面积仅13.6 mm×9.3 mm的新型微型化双频WLAN印刷天线。采用Ansoft HFSS对比研究了合成前后单频天线和双频天线的性能变化情况,并对双频天线的主要结构进行了分析和优化。仿真结果表明,天线在2.45 GHz和5.45 GHz两个谐振频点上的最高增益分别达2.74 d Bi和2.44 d Bi,相对带宽分别为15.5%和10.6%。此外,文中采用矢量网络分析仪对天线实物进行了测试,实测结果与仿真结果吻合,天线在低频和高频的谐振频点分别为2.53 GHz和5.71 GHz,S11-10 d B的有效带宽分别超过了400 MHz和500 MHz,展现出了良好的带宽特性。     

基于CMOS TSMC0．25μm工艺的2．4GHz频率合成器

为了能满足2.4 GHz频段蓝牙无线通信标准,采用互补型金属氧化物半导体(CMOS)TSMC0.25μm工艺,设计了一个全集成的2.4 GHz工作频率的频率合成器.重点分析和设计了锁相环(PPL)中核心器件压控振荡器(VCO)和频率分频器两个高频电路,其中,压控振荡器采用交叉耦合的LC振荡器结构以减少相位噪声和面积,频率分频器采用增强型的移相技术,以提高工作频率和稳定性.实验数据表明,压控振荡器的相位噪声以及系统的锁定时间皆可满足2.4 G频段的无线通信需求.     

基于AD8302的介质材料电磁参数测量系统设计

均匀介质样品放置在发射天线辐射近场区时,将会改变天线的输入阻抗。利用这种天线输入阻抗的变化,可以反演出介质材料的电磁参数。利用幅相检测芯片AD8302设计了一种工作频率在1. 1～2. 5 GHz的宽带介质材料参数测量系统,该系统主要由宽频带定向天线和宽频带射频电路组成。通过利用所设计的参考电路有效地解决系统存在的相位模糊问题。在1. 1～2. 5 GHz频段内,分别对2种已知电磁参数的不同介质样品进行了实测,测试结果表明所设计的测量系统使用简单、易实现、且具有较好的测量精度。     

一种基于超材料的宽频带定向性微带天线

针对传统微带天线频带窄,增益低等不足,通过在天线的辐射贴片和接地板上分别刻蚀花型和十字交叉缝隙图案,设计并制作了一种基于超材料的宽频带定向性微带天线。刻有图案的金属贴片和接地板间形成电容感应等效回路并改变了天线电磁场的辐射方向。天线电磁场的辐射方向主要集中在水平–x方向而不是传统微带天线的垂直方向。相比传统微带天线,该设计天线的性能得到明显改善。仿真结果表明:天线的工作带宽为3.5~11.6 GHz(是传统微带天线的23.8倍),相对带宽为107.3%,在整个频段内天线的电压驻波比小于2,增益均大于5 d B。测试结果表明:设计天线的工作带宽为2.82~12.69 GHz(是仿真模型的1.22倍),相对带宽为127.3%。该设计天线可广泛地用于弹载天线,炮瞄雷达,卫星通信网络、汽车雷达等。     

60 GHz贴片天线用低温共烧陶瓷基板的微机械加工

为有效提升60 GHz贴片天线及阵列的辐射带宽,提出利用微机械手段加工天线的低温共烧陶瓷(LTCC)基板.通过微切削方法在特定生瓷层上制作贯通结构,充填可挥发牺牲材料,完成基板叠压、烧结,待牺牲层升华排净后最终构成三维微结构.设计、制备了悬臂梁、围框结构和微管道等工艺样品.对天线设计电性能进行全波分析,并测试了微流道散热特性.实验结果表明:提出的方法成功解决了不同轴系各方向收缩率不一致、空腔塌陷等工艺问题,制作出的悬臂梁与围框尺寸高宽比达4∶1,总长为12 mm,总层厚为1.4 mm;内嵌微流道横截面为200 μm× 200 μm,长度达25 cm以上;内部光滑,基板表面贴装发热功率密度达2 W/cm2的功率器件时提供40 K以上的冷却能力;基板经过微机械加工后,天线的辐射带宽可从2.7 GHz增加到5.3 GHz,而增益的损失甚微.这些结果显示,用简单、低成本的微机械加工方法可在不显著增加制造成本的情况下有效扩增毫米波贴片天线的辐射带宽,为贴片天线阵中有源发射功率器件的设计和贴片天线的三维高密度集成提供了有效的技术支持.     

Compact ultra-wideband monopole antenna with dual-band notched function

本文设计了一种小型的具有双陷波特性的环形超宽带单极子天线。通过在圆环形辐射贴片上开C形缝隙,在反射板上开L型缝隙,实现了天线在WiMAX3.5 GHz和WLAN5.5 GHz通信频带内的陷波特性,天线的大小为24 mm×36 mm×1.6 mm。通过仿真可知,天线S11-10 dB时,带宽范围为2.7-10.6 GHz,陷波范围为3.2-3.8 GHz和5.1-6 GHz,实现了天线小型化、超宽带以及陷波的特性,同时,天线具有良好的辐射特性、方向性和增益,能够满足实际需要。     

基于液晶聚合物基片的圆极化柔性天线设计

设计了一种基于超薄液晶聚合物基片的共面波导馈电的圆极化柔性天线。天线结构采用倒"L"形微扰单元实现圆极化特性,以及加载"I"形枝节改善圆极化性能。仿真结果表明,该天线10 d B阻抗带宽在1. 75～2. 89 GHz内,相对带宽为49. 1%,3 d B轴比带宽在2. 42～2. 92 GHz内,相对带宽为18. 73%。对天线在不同弯曲状态进行了仿真,结果表明沿H面弯曲时对天线性能影响小。该天线具有结构简单,易与载体共形,弯折状态下天线满足设计要求,可应用于WLAN和Wi Max频段无线柔性电子系统。     

具有SLA结构的12位并行计数器架构的设计

针对高速电路中的高工作频率,低功耗且避免产生毛刺的需求,设计了的具有SLA结构的12位高速并行计数器。SLA结构使得工作频率相比于传统计数器更高,且避免产生毛刺。触发器是使用13个晶体管来实现的TSPC型D触发器,它所含晶体管数目少且速度快。该设计使用80 nm CMOS工艺,Cadence Virtuoso和HSPICE实现。结果表明:设计的计数器最差情况下工作频率为1.03 GHz,平均功耗为169.13μW。