应用于WLAN/WiMAX的小型化三频单极子天线设计

针对当前WLAN和WiMAX系统对天线的工作频带和辐射方向图要求,提出了一种小型化三频单极子天线.利用单极子天线工作原理,设计了S型、U型和L型弯曲枝节,使其分别谐振于2.5 GHz,3.5 GHz和5.5 GHz三个频段.仿真结果表明,所设计天线的回波损耗在2.46～2.62 GHz,3.38～3.70 GHz,5.16～5.89 GHz三个频带内小于-10 dB,较好地覆盖了WLAN和WiMAX频段,且在3个频段内均产生了良好的全向辐射特性,在移动终端系统中具有较强的应用性.     

一种新型共边矩形环嵌套的分形多频天线设计

提出了一种新型分形结构的天线,该分形结构由多个共用一条边的矩形环嵌套构成。由于结构的自相似特性,使天线能够在多个频段工作。研究表明,天线的通频带个数由分形结构的矩形环个数控制,且各谐振频点与相应辐射单元的尺寸密切相关。设计了能同时工作在蓝牙、WLAN和WiMAX频段的三频天线,天线仿真的谐振频点分别为2.44GHz、3.55GHz和5.59GHz,相应的带宽分别为7.0%(2.35GHz-2.52GHz)、15.0%(3.28GHz-3.81GHz)和30.1%(5.13GHz-6.95GHz)。实物的测试结果与仿真结果基本吻合,符合设计要求。     

共面波导馈电的WLAN和WiMAX小型化三频段天线设计

本文给出了一款小型化多频段平面印刷单极子天线的设计和分析过程.该天线由一个矩形主辐射贴片和两个附属辐射枝节组成.主辐射贴片和两个附属枝节分别产生三个通带覆盖2.4/5.2/5.8GHz的WLAN工作频段和2.5/3.5/5.5GHz的WiMAX工作频段.天线的仿真结果表明,在WLAN频段以及WiMAX频段天线具有良好的阻抗带宽和辐射效率,天线的总尺寸为20mm×30mm×1.6 mm,结构紧凑,易于制作,适用于WLAN和WiMAX系统.     

一种用于WLAN/WiMAX的小型三频带印刷单极天线

设计了一种满足WLAN和WiMAX工作所需的小型共面波导馈电的三频带印刷单极子天线单元。该单极子天线的设计采用了在倒锥形单极天线表面开缝和在底层加载枝节的结构,使其获得了小型化和三频带的性能。采用基于共面波导的馈电方式,使天线单元具备宽带匹配、结构简单、制作方便和易与其它无线通信设备集成等优点。仿真和实测结果表明,设计的天线单元在WLAN和WiAMX应用的频段上10dB阻抗带宽分别约为610MHz(2.10～2.71GHz,约25.4%),310MHz(3.48～3.79GHz,约8.9%)和360MHz(4.96～5.32GHz,约7%),增益也都在2dB以上,而且在相应工作频点上辐射方向图全向性较好。该天线能满足WLAN和WiMAX的应用所需,具有较高的工程应用价值。     

一种应用于WLAN/WiMAX的双频微带天线

提出了一种适用于WLAN/WiMAX的小型化双频微带天线。在矩形辐射贴片表面加载2/5形缝隙,改变矩形辐射贴片表面电流路径,使电流有效路径增加,实现天线的双频特性。通过电磁仿真软件HFSS 15.0对天线模型进行仿真分析。结果表明,天线可同时工作于WiMAX2.60 GHz和WLAN5.15 GHz频段,低频段和高频段的相对带宽分别为4%(2.53~2.64 GHz)和6%(5.14~5.48 GHz),最大增益分别为4.47 dB和1.35 dB,能够满足WLAN和Wi MAX的通信需求。天线整体辐射性能良好、结构简单、容易集成于前端电路。     

一种地面开槽的双频宽频单极子天线

针对无线通信应用,设计了一种双频单极子天线,天线由共面波导馈电。天线的整体尺寸为30 mm×25 mm×0.8 mm,基板选用FR4。天线在平面单极子的基础上,通过在共面波导地平面上开槽,实现了双频特性;同时采用具有渐变结构的单极子贴片,实现了在较宽频带上良好的阻抗匹配。采用HFSS仿真软件对天线进行仿真,仿真结果表明:天线具有单极子天线的辐射特性,天线带宽较宽,在3.01~6.1 GHz反射损耗小于-10 d B,相对带宽达到了67.8%,工作频段覆盖了3.5/5.2/5.5/5.8 GHz频段。天线具有较好的全向辐射方向图和增益,其尺寸小、结构简单和易于加工,能够广泛用于WLAN和WiMAX通信系统中。     

新型小尺寸三陷波超宽带天线的设计

设计了一种紧凑的具有三陷波特性的超宽带天线。天线采用渐变微带线馈电,并通过矩形加半圆的辐射单元和半圆形地板来实现超宽带。通过在辐射单元上刻蚀对称的L形槽和圆环形槽,来实现在WLAN/WiMAX的陷波特性;在渐变微带馈线两侧增加对称的C形谐振器来达到在X频段的陷波特性。实验结果表明,天线在2.68~13GHz频段内电压驻波比小于2,同时在3.1~3.8GHz,5~5.9GHz,7.25~7.85GHz频段内有陷波抑制作用,且具有良好的辐射特性。天线具有较小的几何尺寸,仅为20mm×30mm。     

一种双环型宽频印制微带天线的设计与仿真

提出了一种新型的宽频带微带天线,辐射贴片基本结构为双同心圆环,选用环氧玻璃纤维树脂材质的基板,基板厚度H=1.6mm。将天线结构印制于30mm×40mm的基板上,同时参考地印制于基板背面选定区域。借助Ansoft HFSS 15.0进行仿真,在1~8GHz进行扫频,可用频段为2.44~5.40GHz,相对带宽为76%。给出了反射系数S_(11)、电压驻波比VSWR和辐射方向图的仿真结果,分析了结构参数R_1、R_2、O、W、H_1对天线辐射性能的影响。所设计天线基本可用于(2.40~2.48GHz/5.15~5.35GHz)WLAN、蓝牙、ZigBee、(3.40~3.69GHz/5.25~5.85GHz)WiMAX,具有一定的参考价值。     

一种小型化双陷波可重构UWB天线设计

提出了一种小型化的双陷波可重构超宽带(ultra wide band, UWB)天线,通过在辐射贴片上刻蚀大、小两个C形槽,实现5G (3.3~4.4 GHz)/WiMAX (3.3~3.6 GHz)和WLAN (5.150~5.825 GHz)两个频段的陷波. 采用两个PIN二极管跨接在C形槽上,通过控制PIN二极管的通断状态,在两个频段上实现陷波可重构. 为了实现小型化,天线采用削顶圆形结构的辐射贴片,并将C形槽设计为嵌套结构,天线最终尺寸为18.0 mm×19.5 mm. 仿真与测量结果表明:天线可以在UWB、两种单陷波和双陷波共四种状态下工作,UWB频段为3.1~11.0 GHz,两个单陷波频段分别为3.2~4.9 GHz、5.2~6.0 GHz,双陷波频段为3.25~4.75 GHz和5.3~6.1 GHz. 天线的最大增益为2.8 dBi,具有良好的辐射特性.     

共面波导差分馈电频率可重构天线

提出了一种共面波导(coplanar waveguide, CPW)差分馈电频率可重构天线.通过直流偏置电路来控制天线上四个PIN二极管的导通和断开模式, 天线可以工作在两种状态, 实现在2.02~2.89 GHz和3.27~3.66 GHz两个频段的重构, 阻抗带宽分别为35.4%和11.3%, 且天线辐射方向图受频率可重构的影响较小, 天线在两种状态下的平均增益分别可达3.18 dBi和3.61 dBi.该天线充分利用共面波导天线结构简单和频带宽的优势, 实现了差分馈电技术与频率可重构技术的完美结合.天线的实测结果与仿真结果非常接近, 可应用于WLAN的2.45 GHz和WiMAX的2.45 GHz、3.5 GHz两个频段.