一种新型全向高增益印刷天线的设计

设计了一种新型全向高增益印刷天线。该天线采用平衡微带线作馈线．以印刷振子作为辐射单元，末端采用匹配电路对其输入阻抗进行匹配。用商用软件AnsoftHFSS对天线的特性进行了仿真计算。比较表明，测试结果优于仿真结果。该天线工作在SCDMA频段（1785～1805MHz），其H面不圆度小于1dB，中心频率下增益大于12dB，满足了设计要求。     

移动台适用的平面型紧凑极化分集天线

给出一种适用于移动台的平面型紧凑极化分集天线。该天线由两个十字交叉的微带分支提供极化分集。每一分支都有单独的微带一垂直探针馈电系统，并在分支上蚀刻有一个细槽以提高两个端口的隔离度。通过电容加载大大缩短了分支长度。利用时域有限差分法，在900MHz频段对该天线进行了分析和优化。天线模型的测量结果与仿真结果基本吻合，在约5％的带宽内两个端口的隔离度大于20dB、回波损耗均低于-10dB。该天线两端口的包络相关系数远小于0．1，能够满足分集的要求。     

一种双频段集成多功能天线

本文提出了一种双频段多功能集成天线，可同时满足多功能系统对近距离NFC和远距离LoRa的通信需求。该天线采用倒F形结构和感性线圈加载枝节组成，LoRa和NFC功能模块分别对应两个独立的馈电端口，感性线圈集成在倒F形天线结构内部，实现了天线整体尺寸的小型化。使用商用软件Ansoft HFSS进行仿真设计，两个功能模块（LoRa和NFC）的工作频点分别是868 MHz和13.56 MHz，两个谐振点的反射系数（LoRa:-15.6 dB,NFC:-18.7 dB）和-10dB阻抗带宽（LoRa:10 MHz,NFC:0.33 MHz）均达到了LoRa和NFC天线的设计要求，并且从辐射方向图仿真结果可以看出，LoRa天线模块在868 MHz时具有良好的辐射性能。     

一种小型化宽带双频贴片天线的设计

提出了一种基于U 形槽贴片天线设计的小型化宽带双频天线。采用基于有限元的商用软件对天线的电气特性进 行仿真和设计,制作了实验模型并进行测试,测试结果同仿真结果相吻合。结果表明,天线在824MHz~960MHz 频段和 1710MHz ~2170MHz 频段上的反射损耗均小于-10dB,相对带宽分别达到15%和24%,并且其尺寸远小于普通贴片天线。 所设计的天线可以作宽带双频天线应用于无线通信系统中。     

一种用于笔记本电脑的双频段八天线系统

提出了一种应用于笔记本电脑的双频段八天线系统.该八天线系统由一个四天线系统、两个双天线系统和两个T形谐振带构成.在分析了四天线系统和两个双天线系统的耦合机理后,提出了减小耦合的方法.实测结果表明:天线样品在2.4-GHz无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)频段的-10 dB公共阻抗带宽为90 MHz(2.4～2.49 GHz),在5.2/5.8-GHz WLAN频段的-10 dB公共带宽为0.9 GHz(5.15～6.05 GHz),其中在5.15～5.19 GHz频段内的反射系数为-9.5～-10dB;八个天线单元在2.4/5.2/5.8-GHz WLAN频段内的互耦均低于-15 dB;在2.4-GHz和5.2/5.8-GHz WLAN频段内的增益分别高于2.7 dBi和3.3 dBi、效率分别高于53％和65％.根据实测三维辐射方向图计算了八天线系统的包络相关系数.     

一种新型VHF/UHF双频宽带车载全向天线

提出了一种工作在VHF/UHF频段的双频段宽带垂直极化车载鞭状天线。天线在VHF中馈车载鞭状天线的下辐射体顶端加一个UHF频段8λ40 MHz/4同轴扼流套,将上辐射体分为三段并在段间串接两个λ840 MHz/2倒相线圈,在天线底部加同轴扼流圈,完成了一种VHF中馈鞭状天线与一副UHF三元串联馈电直线阵天线复合的新型VHF/UHF双频段超宽频带垂直极化车载全向天线。该天线在VHF频段(30 MHz~225 MHz),UHF频段(800 MHz~880 MHz)内均具有良好的辐射特性。增益在VHF频段为1.5~4.5 dB i,在UHF频段大于6 dB i。     

天线孔径共用技术研究

提出了一种新的天线孔径共用的方法。在低频单圆锥天线的辐射非敏感区上加载高频段微带天线阵,可以将两个不同频段和极化的天线集成为一个天线孔径,该天线的体积质量与原低频段天线相当,天线的两个馈电端口集成在原单圆锥天线的地板上。利用电磁仿真软件HFSS分析了该共用孔径天线的性能,在双频段0.7~1.3 GHz和4.1~4.2 GHz内反射系数均小于–10 dB,两个端口之间的隔离度大于31 dB,辐射方向图低频段为全向,高频段为定向,4.15 GHz增益达到11 dBi,仿真结果验证了该孔径共用方法的可行性。     

一种双频段LoRa紧凑型可穿戴开槽平面天线

设计了一种用于LoRa可穿戴设备的470 MHz和868 MHz紧凑型双频段开槽平面天线。天线辐射线由一个单极子加寄生分支组成,辐射线绕制在开槽参考地的边缘,从馈电口引出的最长单极天线能实现470~510 MHz低频段,寄生分支能实现863~868 MHz较高频段。在天线接地部分刻蚀出的环状槽能延长地电流的长度,降低天线Q值,有效拓展天线的带宽。辐射线和地布置在半径小于20 mm的圆形基板上,满足LoRa可穿戴设备多频带、微型化的要求。仿真和实测结果表明,该天线的回波损耗在两个频段范围均小于-10 dB,驻波比≤2,效率≥24.94%,各方向的辐射性能良好,远场测试增益大于-1.5 dBi。     

一种新式小型多频段终端天线

在对终端天线进行研究的基础上,设计了一种新颖的小型单馈电点平面倒F天线。该天线可工作在GPS（1575.42MHz）、DCS（1710～1880MHz）、PCS（1850～1990MHz）、UMTS（1920～2170MHz）以及WLAN（2400～2480MHz）等五个主要的无线通信频段。根据仿真设计结果加工了实物模型,进行了天线性能测量,并对天线安装在载体上的实际性能进行了测量,给出了测试方向图。实验结果表明,该天线完全适用于多频段无线通信系统。     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线. 天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化. 天线仅有三层金属层,结构简单. 仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%（25.1～34.5 GHz）,相对3 dB轴比带宽为20.3%（26.5～32.5 GHz）. 由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试. 仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

车载鲨鱼鳍式超宽带多功能天线的研制

设计了一种用于车载应用的新型超宽带鲨鱼鳍天线。该天线工作频域覆盖了应用于车载通信的四个宽频带(824~960 MHz、 1 710~ 2 170 MHz、 2 300~ 2 690 MHz 以及3 300~ 5 000 MHz ),使得该天线系统集卫星导航、移动通信、WiFi、蓝牙、FM收音等多功能性于一体。主集天线尺寸为50 mm ×42 mm ×1.6 mm ,且由1/4椭圆单极子枝节和矩形单极子枝节组成,并将天线垂直放置在鲨鱼鳍式金属板上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,全频段驻波比小于4 dB,全频段天线隔离度小于-15 dB ,且包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)小于0.1。与最大增益和辐射效率方面的实测值相比,该天线的模拟结果显示出良好的一致性,可广泛应用于车载通信系统中。     

采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

一种高增益Vivaldi超宽带天线

传统的Vivaldi天线具有超宽带优点,但存在定向性较差,且在工作频带的两端增益下降严重的问题。文中提出了一种高增益的Vivaldi天线,通过对传统微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线加载零折射率超常介质和轴向边缘梳状结构的矩形槽缝结构,提高了天线在整个工作频段内的增益。对所提出的天线进行了设计、优化和仿真分析,并制作天线样品,仿真和测试结果吻合良好。测试与仿真结果表明,在4~11 GHz的工作频段内,天线的回波损耗优于-10 dB;与传统Vivaldi天线相比,在整个工作频段内天线增益均有所提高,其中在工作频率的低端(4~6 GHz)天线增益提高2.5 dB,高端(9~11 GHz)增益提高1.5 dB。     

新型WLAN双频天线的研究与设计

针对无线局域网(WLAN)通信技术的要求,设计了一副小型化WLAN双频天线。利用Hilbert分形曲线和倒L型加载分别在低频和高频段获得了98 MHz(2395 MHz～2503 MHz)和2 200 MHz(4160 MHz～6360 MHz)的阻抗带宽(S11≤10 dB)。制作了天线实物并测量,仿真与测试结果吻合良好,天线在工作频带内具有全向辐射性能。天线整体尺寸仅为0.16λl×0.128λl,非常有利于WLAN天线的小型化应用。     

超高频RFID小型化读写器天线设计

提出了一款应用于超高频段(Ultra High Frequency,UHF)(912 ~935 MHz)的射频识别(RFID)读写器圆极化单层结构微带天线,基板采用FR4 板材达到价格低廉、辐射贴片采用开槽的结构实现小型化、接地板采用开槽结构提高天线的增益,该天线实现了小型化设计,满足了天线的设计要求。利用三维电磁仿真软件对天线模型进行了分析,仿真与测试结果吻合良好。天线测试结果表明:回波损耗小于-10 dB 的阻抗带宽为25 Hz(910 ~ 935 MHz),轴比(AR)小于3 dB的带宽为21 MHz(914 ~935 MHz);在UHF 频段内,读写器天线的最大增益为-1.2 dB,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景。     

新型套筒天线的研究与应用

采用矩量法分析了安装在金属圆柱筒上的套筒天线.研究了这种新型套筒天线的输入阻抗、电压驻波比(VSWR)、增益及辐射方向图等电特性.设计出了工作在105～420MHz频段和225～600MHz频段的实用天线,分析结果与实验结果吻合良好.     

应用于RFID 的小型化双频微带天线的设计与分析

提出了一种适用于射频识别手持读写器的双频单层微带天线新颖设计,适用于超高频频段(920～925MHz)和ISM频段(2.4 ～2.5GHz)的射频识别系统.切四角和中心方形结合缝隙结构,实现了天线的小型化设计,满足了天线设计要求,选用廉价FR4板材尺寸为75mm×75mm×3mm.给出了天线设计思路,并利用电磁仿真软件分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好.天线测试结果表明:在917.1 ～936.5MHz频带范围内回波损耗小于15dB,在2.43～2.47GHz频段内小于-15dB;在UHF频段与ISM频段内,读写器天线的最大增益为0.02dBi和1.66dBi,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景.     

应用于北斗和GPS的双频小型圆极化微带天线

介绍了一款能同时应用于北斗卫星导航系统B₃频段(1 268 MHz,±10 MHz)和全球卫星导航系统(GPS)L₁频段(1 575 MHz,±2 MHz)的双频小型圆极化微带天线,并通过叠层技术实现了天线的双频工作性能。采用相对介电常数为9.7的介质材料和表面开槽技术减小了天线尺寸,达到了小型化的要求。通过切角的方法实现了天线的右旋圆极化工作方式。同时,利用基于有限元法的HFSS仿真软件对天线进行了参数仿真和调试。仿真结果表明,在B₃频段天线具有2.2%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽,在L₁频段天线具有3.1%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽。天线仿真结果满足北斗和GPS指标要求,因此具有良好的应用前景。     

集群通信与无线局域网多天线共口径设计

针对地面集群无线电通信800 MHz频段和无线局域网5 GHz频段, 融合共口径技术和多输入多输出技术设计了一种新颖四单元双模式天线, 该无线局域网天线采用双层微带结构结合多输入多输出技术, 实现高通信容量; 集群通信天线采用单层空气微带结构结合贴片耦合馈电技术, 并与无线局域网天线共口径设计, 实现多天线小型化.仿真和测试结果表明:集群通信天线(驻波比小于2)的阻抗带宽为806~866 MHz, 天线增益大于6 dBi; 无线局域网天线的阻抗带宽为4.9~6.1 GHz, 天线增益大于8 dBi; 各天线间的端口隔离度大于22 dB, 无线局域网天线的包络相关系数远小于0.01, 满足多输入多输出天线的分集要求.     

一种基于电调移相器的可重构天线

设计并实现了一种基于反射式移相器的极化可重构天线。该天线使用一对交叉摆放的领结型振子作为辐射单元,并在馈电网络中通过两路移相器调整双馈端口间的相位差实现线极化、左旋圆极化和右旋圆极化模式之间的切换。通过加载匹配枝节的方法扩展了反射式移相器的移相范围,提高了移相器的移相精度,降低了天线圆极化模式带内的轴比。所设计天线的中心频率为5.4 GHz,在线极化模式下10 dB 阻抗带宽为990 MHz,在圆极化模式下10 dB 阻抗带宽分别为760 MHz 和850 MHz,3 dB 轴比带宽分别为510 MHz和480 MHz。该天线在频带内具有稳定的波束方向图,其平均增益为5.3 dB,并且具有27 dB 的主极化-交叉极化隔离。最终的实测结果与仿真结果基本一致,表明该天线具有良好的性能。