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。     

具有CSRR缺陷地RFID天线小型化设计研究

设计出一款可应用于射频识别(RFID)系统的5.8GHz传统微带矩形贴片天线。天线的辐射贴片尺寸为15.5mm×11.5mm,-10dB的阻抗带宽为80 MHz,最小回波损耗为-36.138dB。在传统微带天线的基础上,设计出一款采用互补开口谐振环(CSRR)缺陷地结构进行改进的小型化天线,天线的辐射贴片尺寸为10mm×7.5mm,-10dB阻抗带宽为62 MHz,最小回波损耗为-23.574dB。相比传统微带天线,改进后的天线的辐射贴片尺寸减小了57.9%,小型化的效果明显且带宽特性和增益特性都能符合RFID系统的一般要求。     

一种UHF频段RFID手持读写器天线的设计

通过在辐射贴片和地板上开槽的方法设计了一款适用于UHF频段RFID(radio frequency identification)手持机的小型圆极化天线,并利用有限元仿真软件HFSS13.0对天线的特性进行了仿真验证。结果表明:辐射贴片尺寸为68 mm×68 mm时,–10 dB回波损耗阻抗带宽达49 MHz,在895~945 MHz驻波比小于2,最大增益可达–0.61dB。与传统阅读器天线相比,在使用相同介质且保证更高增益的前提下天线尺寸缩减了20%,最大增益调高了0.39dB。     

基于Tip-Loading与锥形Meander T-Match的小型化全向标签天线设计北大核心CSCD

针对现有超高频射频识别(UHF-RFID)天线存在尺寸偏大以及因全向性差而读取不稳定的问题,通过设计锥形折叠T型匹配(Meander T-Match)和对称Tip-Loading结构,能将天线尺寸小型化至36 mm×30 mm×1.6 mm,并达到增大E面波瓣宽度与天线增益的目的,设计了小型化全向标签天线。仿真结果表明,谐振频点为923 MHz时天线反射系数S_(11)为-36.5 dB,该频点处增益可达1.71 dB,有效工作带宽覆盖863~936 MHz(S_(11)<-10 dB)且辐射全向性优异。采用差分探针测试法测试天线反射系数S_(11),结果与仿真数据比较吻合,验证了天线阻抗匹配良好。在高增益和宽工作带宽下,小型化和优异的全向性使该天线具有潜在应用前景。     

具有CSRR缺陷地RFID天线小型化设计研究

设计出一款可应用于射频识别（RFID）系统的5.8 GHz传统微带矩形贴片天线。天线的辐射贴片尺寸为15.5 mm×11.5 mm,-10 dB的阻抗带宽为80 MHz,最小回波损耗为-36.138 dB。在传统微带天线的基础上,设计出一款采用互补开口谐振环（CSRR）缺陷地结构进行改进的小型化天线,天线的辐射贴片尺寸为10 mm×7.5 mm,-10 dB阻抗带宽为62 MHz,最小回波损耗为-23.574 dB。相比传统微带天线,改进后的天线的辐射贴片尺寸减小了57.9%,小型化的效果明显且带宽特性和增益特性都能符合RFID系统的一般要求。     

一种小型化北斗导航终端圆极化天线的设计

设计了一款单馈电的小型圆极化微带天线。在方形贴片上,通过切角和对称开槽的方法,天线获得了良好的右旋圆极化性能,并实现了小型化设计。借助HFSS电磁仿真软件,对天线参数进行了仿真和分析。仿真结果表明,S11＜-10 dB的阻抗带宽为82 MHz,3 dB圆极化轴比带宽为12 MHz,较好地满足了北斗接收天线的设计要求。该设计具有方法简单、易于实现、成本较低等优点,且具有良好的应用前景。     

开槽式六边形多频带高增益微带天线仿真

随着无线通信技术的发展,小型化、多频带微带贴片天线在无线通信中得到了广泛应用。文章设计了一种六边形多频带微带天线,采用同轴线馈电,在六边形贴片的每个顶点内侧进行120°的开槽。通过调整贴片开槽的几何形状和尺寸,能够有效地获得三种不同的谐振模式,可应用于L波段和C波段。用仿真软件CST对该种天线进行仿真及分析,其结果表明,在工作频段均满足增益G≥6 dbi,回波损耗S₁₁<-10 dB。该天线具有结构简单、体积小、增益良好的特点,适用于通信中WiFi频段。     

单点馈电高增益圆极化三角形微带贴片天线设计

提出了一种单点同轴线馈电小型化高增益圆极化三角形微带贴片天线的设计方法。通过在三角形贴片的中心开一个十字形槽获得圆极化及尺寸缩减,同时在接地板上开三个同尺寸三角形槽提高天线的增益,通过调节三角形槽的尺寸在保持圆极化的情况下准确调节天线的谐振频率。HFSS仿真数据表明,当天线工作于2.43 GHz时,阻抗带宽和圆极化带宽分别为120 MHz(4.9%),30 MHz(1.2%),增益为3.5 d B。与传统的小型化方形贴片天线相比,该天线具有更小的贴片面积和更宽的工作带宽。     

一种应用于5G的双频微带天线设计

提出了一种可应用于5G无线通信的小型化双频微带天线,该天线采用偏心侧馈和贴片开槽的方式使其具有双频工作特性。首先研究了微带贴片尺寸和贴片上倒L型开槽对天线谐振频率的影响;其次通过在微带贴片的馈点旁增加矩形细缝来调节天线的阻抗匹配特性;最后,利用电磁仿真软件HFSS对所提出的天线的性能进行了仿真与优化,结果表明其两个工作频段可覆盖3.5~3.6GHz和4.8~5.0GHz的5G频段,两个工作频段内的回波损耗最大为23dB,辐射增益分别为2.83dB和4.35dB。     

基于LTCC 技术的微带缝隙E 型贴片天线研究

本文提出了一种基于LTCC（Low-Temperature Co-fired Ceramic）技术的改进型Ka 波段微带H 型缝隙耦合天线结构,并在传统的矩形寄生贴片上开槽为E 型贴片,采用E 型贴片在实现天线小型化的同时也在一定程度上改善了其阻抗特性实现宽带辐射。同时由于寄生贴片的引向作用,天线的增益也相应提高。天线在两层LTCC 基板上包含5 个贴 片,其中单个辐射贴片位于下层, 一对2×2 的E 型寄生贴片位于其上层。通过仿真得出, 在35GHz 时天线最大增益为7.7dBi,反射损耗小于-10dB 的相对带宽为20.8％（32.0-39.3GHz）     

用缺陷地结构抑制圆极化微带天线的谐波

设计了将缺陷地结构(DGS)用于圆极化微带天线以实现谐波抑制功能。方形切角贴片激励圆极化波,50Ω微带线下的双"哑铃"型DGS实现二次谐波的抑制。天线的仿真结果和加工测试基本吻合。经测试,天线的中心频率为5.8 GHz,小于-10 dB的S11带宽为200 MHz,二次谐波频段抑制在-3.45 dB以内;天线的最大增益为6.3 dBi,波瓣前后比为13 dB,3 dB轴比带宽为70 MHz。该天线用于射频前端,可实现射频前端的小型化。     

一种室内覆盖多频段天线的设计与仿真

为满足室内覆盖天线在无线通讯系统多个频段的要求,采用了背馈式非对称振子结构,利用添加多寄生贴片和调节片的方法,设计了一种带有寄生贴片的多频段定向天线。通过HFSS10.0软件仿真优化,该天线覆盖了800MHz～960MHz频段(最大增益在900MHz为5.43dB),1230MHz～2230MHz超宽频段(频带宽度为:57.8%,最大增益在1830MHz为10.2dB)和2350MHz～2520MHz频带(最大增益在2450MHz为10.8dB),满足了AMPS、GSM、DCS、PCS、UMTS和WLAN频段的要求,且具有稳定的方向性。     

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。     

一种UHF频段小型圆极化微带天线

采用曲流技术在贴片内部开十字形缝隙,在贴片边缘开矩形缝隙,并通过对贴片切角形成微扰,设计了一种UHF频段小型圆极化微带天线。设计的贴片天线尺寸为59×59mm^2（即0．176λ）,与相同频率相同介质的普通微带贴片天线相比有约54％的尺寸下降。天线的实测结果显示,在898—925MHz内回波损耗小于-10dB,在910—920MHz实现圆极化特性。     

一种具有双缝隙结构的双频宽带MIMO天线

设计一种双频宽带多输入多输出(MIMO)天线。天线采用微带线耦合馈电,在天线的表面开有圆环形缝隙,把宽缝隙和窄缝隙结合到一起,因此在辐射体上同时存在2种缝隙结构;天线采用双面结构,带宽范围为1.7~2.33 GHz和3.2~3.9 GHz,2个频带的带宽分别为630 MHz和700 MHz,可用于移动通信的DCS(1 710~1 880 MHz)、PCS(1 850~1 990 MHz)、UMTS(1 920~2 170 MHz)以及WIMAX(3.3~3.6 GHz)。天线在低频段的最大增益为3.6 dB,在高频段的最大增益为5.1 dB,隔离度在-20 dB以下,符合MIMO天线的设计需求。     

一种CPS馈电的宽带圆极化双菱环天线

提出了一种新型的双菱环形天线,通过在双菱环内添加寄生环来提高天线的圆极化带宽,每个环上槽口的位置决定天线的圆极化特性。双菱环和寄生双菱环分别在低频和高频处产生圆极化波,从而使天线的圆极化带宽增加,3 dB圆极化带宽达到了24.1%,在圆极化频带内增益为10 dB以上。为了测量天线性能,设计了共面带状线到微带线的转换巴伦,因为巴伦和天线在同一个平面内,所以对天线的性能产生了一点影响。     

一种新型极化可重构微带天线

利用互补开口谐振环(CSRR)结构提出了一种新型极化可重构微带天线。将CSRR 和一个PIN 二极管开关加载在天线的地板上,通过控制二极管开关的状态,可以实现左旋圆极化和线极化之间的切换,无需额外的偏置电路。利用仿真软件分析了CSRR 的尺寸和位置对天线圆极化特性的影响。所设计的天线工作在5. 8GHz 频段范围,测试结果与仿真结果吻合较好。实验结果表明,在圆极化状态下,中心频率5. 77GHz,-10dB 阻抗带宽约360MHz,最小轴比为1. 5dB,3dB 轴比带宽为80MHz;线极化状态下,中心频率5. 72GHz,-10dB 阻抗带宽约200MHz。天线增益均为6dB 左右,具有良好的方向性,可用于现代无线通信系统中。     

一种双频双圆极化共面波导馈电缝隙天线

一种新型加载两个开口环形接地导带的双频共面波导（CPW）馈电缝隙天线,被提出来实现双旋向圆极化辐射。从天线信号带伸入槽隙的水平矩形调谐短截线用于改善频带内的阻抗和轴比。对天线进行仿真和实物测量。实验结果表明,该天线的10 dB 回波损耗阻抗带宽分别是,在1.55 GHz 频段为27.69％（1.4~1.85 GHz）,在2.55 GHz频段为26.17％（2.075~2.7 GHz）。在1.55 GHz的频段和2.55 GHz频段所测量的3 dB轴比带宽分别是20.51％（1.4~1.72 GHz）和13.44％（2.36~2.7 GHz）。其辐射极化方向分别是低频段右旋圆极化和高频段左旋圆极化,天线在两频段内的峰值增益分别是3.69 dB和3.81 dB。实物测试结果与仿真结果基本吻合。     

一种具有高隔离度的双频双圆极化卫星通信天线

 提出了一种新型的用于卫星通信的双频双圆极化多层微带贴片天线.该天线采用兰格耦合器正交馈电,分别在420±1.5MHz和450MHz±1.5MH的收发频率实现右旋和左旋圆极化辐射,且满足单一天线收发双工的通信要求;采用耦合贴片馈电方式和附加集总电路滤波网络,有效地改善了两端口之间的收发隔离度.此外,该天线采用高介电常数的介质基板减小了天线尺寸.兰格耦合器采用曲折线技术减小了馈电网络的结构尺寸(约74.6%).仿真和实测结果吻合良好,在工作频带内收发隔离度大于40dB,VSWR小于2.0,增益大于3dBc,0dB增益宽度及3dB轴比宽度均达到80°.