加短路过孔的谢尔宾斯基毯式分形贴片天线研究

在传统谢尔宾斯基(Sierpinski)毯式分形贴片天线的基础上,加上两个短路过孔,使天线能够工作于更多的频段,并且在保持天线体积不变的情况下,使天线的第一频点降低到原来的一半.对所加短路过孔的位置和直径与天线的工作频点之间的关系进行了研究.使用高频电磁仿真软件(HFSS)仿真软件给出了天线S11和方向图的仿真结果,制...     

改进型Sierpinski分形微带天线仿真

将HFSS高频仿真软件对不同张角下的二阶Sierpinski分形天线进行仿真,得到不同情况下的回波损耗参数和方向图。Sierpinski分形天线具有多频段的特性,由其自相似分形结构决定。在一定角度下的二阶Sierpinski分形天线具有双频特性,可以广泛应用于卫星通信和移动通信。     

LTE基站天线阵列设计

天线是移动通信系统的关键硬件设备之一。随着移动通信技术的飞速发展,系统越来越复杂,对天线性能的要求也越来越高。LTE作为第三代通信技术(3G)的长期演进技术,必将在未来的一段时间内对现代通信产生更大的影响,因而对于天线的工作频段、带宽、波束等相关指标也提出了更高的要求。对LTE频段±45°双极化宽带天线单元进行组阵设计和仿真分析,结果表明了该天线阵列工作性能良好。     

一种新型多层PCB多频段电场测量传感天线

移动通信基站电磁辐射信号的监测是移动通信正常工作的重要保证,也是保障电磁环境安全的必要手段.文章针对监测设备核心部件——电场测量传感天线的需求,设计了一种新型的介质埋藏式多频段振子天线.利用多层印制电路板（printed circuit board,PCB）布板技术,将三个串馈微带印刷振子天线埋藏在介质基板中,可有效减小天线尺寸.通过仿真和优化实现电场测量传感天线的设计,并制作了天线实物,同时进行了参数测量,结果表明:天线工作的频段基本覆盖2G、3G、4G网络的工作频率范围,分别为0.850~0.950 GHz,1.670~2.740 GHz,方向图全向性好,大小为72.0 mm×48.0 mm×6.0 mm,可以达到测量移动通信基站电磁辐射的电场测量传感天线的专用性、多频段、灵敏度、各向同性和便携性要求.可以使用本文设计的电场测量传感天线来测量基站周围空间电场强度.     

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。     

用于多频通信的微带分形贴片天线

本文分析了一种新型的方形微带分形贴片天线,天线为Sierpinski毯的形式,可工作于三个频段。对此天线采用基于有限元法的软件作了理论分析,并做出实物进行了实验测量。此天线在无线、卫星和移动通信应用中很有前途。     

一种用于5G 移动通信终端的双频MIMO天线系统

为满足5G 移动通信系统对信道容量的要求,提出了一种应用于5G 移动终端的双频多输入多输出(MIMO)天线系统。它由沿移动终端两个长边垂直放置的八个天线单元组成。该天线系统可以覆盖中国工业和信息化部(MIIT)所规划的3.3 ~ 3.6 GHz 和4.8 ~ 5 GHz 两个频段,且低频段和高频段的天线效率分别高于61% 和50%。通过优化各天线的相对位置和放置方向,使得各端口之间的隔离度优于15 dB。为更好评估天线系统性能,计算了MIMO天线的包络相关系数(ECC)和信道容量(CC)。所得该MIMO 天线系统在工作频段内ECC均小于0.1,且信道容量峰值可以达到36.8 bps/ Hz。同时,制作并测量了MIMO 天线样品,测试结果与仿真结果表现出良好的一致性。     

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。     

一种X 和Ka 波段频率可重构Koch分形振子天线研究*

将射频开关和Koch分形振子相结合,设计了一款结构紧凑的可工作于X和Ka两个波段的频率可重构天线,所设计的天线长度约为相同谐振频率普通振子天线的80％.天线工作于Ka频段时,由于天线中被射频开关断开的其它部分对其辐射性能的影响严重,会使Ka频段的方向图发生严重变形,因此我们又对天线进行了改进优化.改进后的天线由Koch分形振子和其前端另外延伸增加的一普通振子构成,改进天线在X频段和Ka频段的性能分别由Koch分形振子和普通振子所决定.仿真和实测结果表明:改进优化后的天线在X和Ka两个频段都具有良好的性能.     

堆叠H形多频段微带天线

结合分形树理论和H形贴片结构,设计了一种堆叠式多贴片的微带天线.该天线主要由1个馈电单元和4个H形寄生贴片组成,具有5个工作频段,每个频段的辐射方向图一致性好.H形结构的应用,使得该天线比常规矩形贴片天线的尺寸小.此外,用传输线模型理论分析了该天线,给出了谐振频率的计算公式,并对天线进行建模、仿真、分析和实测,实测结果和仿真结果吻合.     

基于左手材料的矩形环分形微带天线研究

通过将矩形环分形天线嵌入到左手材料中,形成一种基于左手材料的矩形环分形微带天线。采用有限元法对该复合天线进行分析和仿真,发现基于左手材料的矩形环分形微带天线在各频段增益明显增大,同时具有较低的回波损耗和电压驻波比,实现了较好的匹配性,且有效地改善了天线的性能。由此可以看出基于左手材料的矩形环分形微带天线在移动通信、卫星通信以及航空航天等领域具有潜在的应用价值。     

一种新型大频差多频段分形天线研究

提出一种新型大频差多频段分形天线,天线结构为在蝶形天线两臂上加载多个经优化后的开口矩形环缝。新型天线不仅可获得超过4.5∶1的大频差,而且能同时工作于4个频段。仿真和实测结果表明,新型天线4个频段都具有良好的性能。新型结构的提出丰富了分形天线的种类,为实现高性能的多频段大频差天线提供了一种可行结构。     

新型平面树状分形偶极子贴片天线的设计

提出了一种采用弧形分支的新型树状分形偶极子天线,简要介绍了树状分形天线的研究进展,设计了一种新型树状分形天线,并采用一种简单的巴伦馈电结构.二阶分形天线与0阶相比,工作频率下降了37.5%.对二阶分形天线进行了实物加工与测量,实验结果与仿真结果吻合较好.     

加载新型复合左右手传输线单元的宽带单极子天线设计

提出了一种新颖的一维复合左右手传输线(CRLH-TL)单元,并将其加载到传统微带馈电的单极子天线上,设计出一种宽带的变形单极子天线。该宽带天线工作在1.67~2.67GHz,相对带宽达到了46%,有效地覆盖了DCS(Digital Cellular System,1710~1880MHz)、PCS(Personal Communication Service,1850~1990MHz)、Wi-Fi(Wireless Fldelity,2400~2480MHz)等多个通信频段。首先,利用CRLH-TL的相位补偿效应,结合传统单极子天线的自身谐振,得到多个谐振工作频点;然后,通过参数优化,使得其中的两个工作频点相互靠近形成一个更宽的工作频段,并且在工作频段内获得了较好的增益和稳定的方向图。最后,对所设计的天线进行实物加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好。     

分形天线的特性与应用

分形天线是分形几何和天线技术交叉的产物。与传统天线比较,在性能保持相近的情况下,它表现出两个突出的优点:能够在多频段下工作、可以缩小天线尺寸。本文以Sierpinski Gasket天线为例,介绍了它的多频段特性;以Koch分形天线为例,说明了分形天线在缩小天线尺寸方面的优势。介绍了分形天线在UHF频段的应用现状,指出了进一步研究分形天线需要解决的若干问题。     

一种新型的GSM/DCS印刷贴片天线单元

双频段印刷天线在移动通信中有着广泛的应用.本文提出了一种新型的GSM900/DCS1800双频段单层贴片天线,用传输线模型对该天线进行了理论分析、用Ensemble 8.0软件进行了仿真、并用Optimetrics 2.0软件进行了优化,实验结果和计算机仿真结果有着很好的一致性.     

一种五陷波超宽带天线的设计

为了在所需的多个陷波频带中获得额外的谐振频率,设计了一种具有五陷波特性的超宽带单极子天线,天线包括蚀刻了两个不封闭口字型槽的秤砣形贴片、矩形微带馈电线、缺陷接地板和两个类U形谐振器.将两个类U形谐振器耦合在馈电线附近,与辐射贴片上蚀刻的两个槽及缺陷接地板共同实现五陷波特性.该天线工作带宽为3.01～12 GHz,有效滤除了WiMAX通信频段(3.73～3.89 GHz)、C频段卫星通信系统(4.25～4.9 GHz)、无线局域网通信频段(5.51～5.83 GHz)、INSAT(Indian National Satellite System)频段(6.77～7.32 GHz)和ITU 8GHz频段(8.13～8.38 GHz)的干扰,且天线在通带频段内五个陷波特性和方向性结果均吻合良好.     

国际海事卫星移动通信系统与下一代IMT系统在扩展C频段的共存

根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》和国际电信联盟《无线电规则》的相关规定可知,在我国第四代国际海事卫星移动通信系统的空对地(下行)链路与下一代IMT系统存在频率重叠.为了保证第四代国际海事卫星移动通信系统与下一代IMT系统在扩展C频段的共存,给出了使上述两系统正常工作的前提条件或保护措施.通过理论分析、仿真计算以及调研厂商的制造水平,给出了关于第四代国际海事卫星移动通信系统与下一代IMT系统在扩展C频段共存的建议.     

一种适用于LTE和Sub-6 GHz频段的宽带双极化基站天线

提出了一种适用于LTE和Sub-6 GHz频段的紧凑型双极化基站天线辐射单元,辐射振子臂采用1.2 mm板厚的FR4基板双层印制工艺。利用在双极化辐射单元上方加载寄生单元的方式来扩展天线工作频带。实物测试结果显示天线工作频段可连续覆盖LTE(1.8 GHz^2.7 GHz)和5G的Sub-6 GHz频段(3.3 GHz^3.7 GHz),带内电压驻波比小于1.8,隔离度大于20 dB。天线最高增益为9.42 dBi,半功率波束宽度为60°±9°。测试和仿真结果吻合较好。可应用于4G和5G移动通信基站。     

一种基于分形结构的树生长微带天线设计

基于分形理论和自然树竞争(TGCA)思想,提出了采用树枝结构在不同生长因子下进行迭代生长的方法,对分形天线多谐振频率点进行优化控制,克服常见分形天线难于调整多个谐振频率点位置关系的缺点。树生长分形天线通过生长因子和天线尺寸的线性调整,可以方便地实现高低谐振频率的优化设计,方法简单易行。基于该方法,采用时域有限差分(FDTD)算法优化设计了一种具有GSM900/DCS1800双频谐振点的树生长微带分形天线。从实验和仿真结果可以看出,该微带分形天线在0.91 GHz,1.81 GHz谐振频率处带宽均大于100 MHz,水平方向为全向辐射,测量所得结果和仿真数据吻合较好,验证了采用生长因子调整分形天线谐振频率的方法。