C波段超材料基板高增益微带天线

针对普通微带天线增益较低的缺点,在普通微带天线上引入带有双面树枝状结构的新型负磁导率材料作为天线的基板,设计了中心工作频率为5.28 GHz的微带天线,对此天线的性能进行了研究.结果表明,通过引入负磁导率材料,天线的性能有了显著的改善,侧向辐射减弱,前向辐射增强,相对于普通微带天线,负磁导率材料微带天线的增益最大提高了2.47 dB,E面方向图的半功率波束宽度收缩了21.93°.     

利用负磁导率材料提高宽带微带天线增益

研究了负磁导率材料对宽带微带天线性能的改善作用,将正方形结构负磁导率材料作为宽带微带天线的基板,设计了一种能够在低剖面结构下实现高增益宽频带定向辐射的负磁导率材料基板宽带微带天线。从实验测量结果看,在整个较宽的工作频带内,负磁导率材料使宽带微带天线侧向辐射减弱,前向辐射增强,方向性改善,增益提高约1dB。     

一种K波段电磁超材料的设计及其在微带天线中的应用

根据电磁材料的相关理论,设计出一种由新型谐振器和金属线组成的电磁双负超材料,即介电常数和磁导率同时为负的电磁材料。新型谐振器通过较小谐振腔并联的方式,在较大的单元尺寸下提高了谐振频率,既使该电磁超材料在K波段实现了双负特性,又保证了材料的辐射面积,克服了高频段超材料由于尺寸太小而难以应用的困难。设计出一种K波段的微带天线,将新型谐振器加载在天线上,并用HFSS软件对未加载谐振器和加载谐振器的天线进行仿真对比。仿真结果表明,相比普通天线,加载新型谐振器的微带天线性能得到明显提升,驻波比2 d B以下的带宽增加了58.3%,增益变大,并且由于谐振器对天线副瓣的抑制,提高了天线的方向性。     

关于"负介电常数和负磁导率微波媒质的实验"的两点疑问

人为制造一种具有负介电常数ε和负磁导率μ的媒质,即所谓"负折射率"媒质(或称为"左手媒质"LHM)已成为目前研究的一个热点."中国科学"(G辑)2003年第33卷第5期"负介电常数和负磁导率微波媒质的实验"一文用实验方法验证了该类媒质的存在,在国内尚属首次.纵观全文有两点疑问,有必要提出来以推动该项研究.     

一种新型光子晶体结构的微带天线

提出了一种新型的基于二维光子晶体基底的微带天线,光子晶体结构是人造的周期性电介质结构,本文采用的方法是在电介质中引入周期性分布的空气孔洞,孔洞的分布是三角形点阵,然后在中心孔洞引入缺陷,但只是在中心孔洞的下半部分引入缺陷,即中心孔洞的深度为周围孔洞深度的一半,天线的贴片放在孔洞的底部,即将天线贴片放在了光子晶体内部。我们采用HFSS仿真软件对该结构进行了模拟,数值仿真结果表明该结构对天线的方向性有明显改善。     

基于复合超介质基板的微带天线设计与分析

利用方形开口谐振环、微带线和缺陷地结构建构了一种结构较为简单、便于调节的腔体型结构超介质.仿真结果表明,设计的超介质在1.0～3.6GHz、3.8～7.1GHz和7.2～8.0GHz三个频段内均具有等效介电常数和等效磁导率小于零的左手材料特性.将超介质单元周期性地镶嵌在一种普通多频微带天线的介质基板内,实现了基于复合超介质基板天线.测试结果表明,在工作频率为1.61,3.44和3.9GHz的微带天线中加载这种超介质结构覆层后,其谐振频率分别降低了60,70和40MHz,同时将4.53～4.80GHz和4.97～6.00GHz两个工作频段扩展为4.6～6.0GHz的超宽带.所设计的天线整体性能良好,且满足了WLAN在5GHz通信频段的要求.     

浅谈电磁带隙结构加载的微带天线仿真设计

EBG结构(电磁带隙结构)能够有效的抑制表面波的影响,目前在微带天线的设计中得到了广泛的关注。基于此,本文对EBG结构加载的微带天线进行了仿真设计,并结合与普通微带天线的对比实验,佐证了EBG结构加载的微带天线性能的优越。     

S 波段宽带圆极化微带天线设计

提出了一种S 波段宽带圆极化微带天线。该天线采用切角方形贴片实现圆极化辐射,利用差分馈电抑制高次模改善轴比,通过贴片上开双十字槽和增加空气层扩展带宽。矩形贴片尺寸为38mm×38mm,天线高度为14.7mm。测试结果表明该天线在实现宽带工作的同时具有良好的圆极化特性,同时满足反射系数S11≤-10dB 和轴比AR≤6dB 的有效带宽为22.3%。     

含有负参数媒质双层基底的宽带微带天线设计

将谐振腔引入微带结构,分析和设计了含有负参数媒质双层基底的微带天线.利用腔体内各本征模式频率参量的消除,此新型微带天线突破了传统的窄带局限.对于负参数媒质固有损耗所带来的天线性能的改变也进行了考虑.最后,将此设计应用于单负参数媒质双层基底微带天线中,同样获得了大幅度提高的带宽特性.     

基于完全吸收超材料的高增益微带天线

通过将树枝状完全吸收超材料用于传统的微带贴片天线,利用完全吸收超材料对天线基板中传播的电磁表面波的吸收,减少天线表面波能量损耗,达到改善天线性能的目的。实验结果表明:加载树枝状完全吸收超材料的天线方向性增强,侧向辐射减弱,前向辐射增强,天线的增益提高了1.22dB.     

一种S波段的多频微带天线的分析与设计

提出了一种s形微带天线,分析并设计了一种工作于S波段的多频微带天线,并采用基于有限元法的电磁仿真软件HFSS10．0对所设计的天线进行了仿真分析对比研究。仿真分析结果表明,该天线-10．0dB的阻抗带宽分别为1．79～1．90GHz、2．08～2．27GHz和2．82～2．95GHz,天线的相对带宽分别达到了5．96％、8．78％和4．81％,天线可以当作宽带天线,用于无线宽带技术通信系统中。     

一种新型的大带宽微带天线研究

本文对一种新颖的具有宽频带特性的微带天线进行了实验研究，给出了这种天线的设计方法和测试结果，同时探讨了各结构参数对天线性能的影响．测试结果表明，这种天线其驻波比小于２（ＶＳＷＲ≤２）的相对带宽可达到３３％。在整个频带内，不同频率点上其Ｈ面方向图的３ｄＢ波瓣宽度在５０°～７０°之间。     

一种新型超宽带微带天线

目前超宽带无线通信成为研究的热点,同时对天线的研究提出新的挑战.提出了一种小型超宽叉形微带天线结构,首次采用对地板做开一个半圆形缝隙处理,提高了天线辐射性能,而对其他参数影响不大.通过数值模拟,该天线主抗带宽为3.5～14 GHz,基本覆盖了FCC建议的频段.其在XZ面具有良好的全向,在YZ平面辐射图具有很好的稳定性.此天线结构具有良好的辐射特性,基本满足了超宽带通信对天线的要求.     

一种基于负折射电路的宽带圆极化微带天线

 文章基于负折射电路原理,提出利用集总电容、电感加载构造得到宽带90度功分移相器,并提出了利用该功分移相器结合翻转容性馈电结构来拓展宽微带天线的阻抗带宽和轴比带宽的方法.设计并制作了工作频率为1.375GHz、轴比小于3dB的相对带宽为52.37%、在此频带内驻波比小于2的天线.     

新型宽带容性馈电微带天线单元仿真设计

设计一种新型宽频带微带天线单元.天线采用空气介质腔,通过容性馈电贴片进行同轴线馈电,并进行边缘开槽.通过采用HFSS高频系统仿真软件仿真分析发现,适当的调整天线切口、空气腔体和馈电贴片的长宽可以调整天线的带宽和驻波比性能.以反射系数S11≤-10 dB为标准,可测得天线的阻抗带宽达到50%,覆盖4～6 GHz,并且通过改变馈电贴片宽度或空气腔体宽度可以实现天线的双频特性.     

一种新型圆极化贴片天线的研究

研究了圆极化微带贴片天线,通过在普通圆形贴片上开槽,提出了一种结构新颖的圆极化微带贴片天线.仿真以及实测结果表明,该天线具有较宽的3dB波瓣宽度(±50°)和良好的圆极化轴比性能,并且新型微带贴片天线的尺寸要远小于普通的圆形或圆环形贴片天线的尺寸.     

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。     

一种新型的低雷达散射截面微带天线*

提出了一种减缩微带天线雷达散射截面(radar cross section,RCS)的新方法,该方法基于对微带天线表面感应电流的分析,给出可用于降低微带天线RCS的边缘结构。在参考天线的基础上,利用该方法设计了一款新型的低RCS微带天线。该设计天线与参考天线相比,具有同样的辐射性能。使用该方法后,参考天线在与水平面成小角度的平面波照射(掠入射)下,在4~12GHz的宽频带范围内,在φ=-45°~45°角域内的RCS平均值减缩了8.1d B。试验结果证明了该方法的有效性。