宽频带高增益RFID微带天线阵设计

设计了一种宽频带高增益微带天线单元并组成了4元阵列。通过在普通矩形微带贴片加载2个对称切角、改变贴片表面电流分布实现天线单元的双频工作,调节切角尺寸使两个频点相互靠近融合,展宽频带。在此基础上确定合适的阵元间距,采用等副同向并联馈电,馈电网络由T型结功分器组成,并使用同轴探针馈电方式,实现天线阵列的设计。通过高频电磁结构仿真软件HFSS对天线进行仿真和优化,结果表明阵列天线性能良好。     

基于微带阵列的天线设计与仿真

研究天线优化问题,为了达到高增益性能,采用天线阵列方法所设计的天线增益在达到一定范围后无法做进一步的提高,带宽偏窄,且占用相当的大小体积.针对上述问题,设计了一款工作于ISM频段的平面微带阵列天线.天线采用的是底边馈电方法对阵元贴片进行馈电,增加天线辐射面积,从而提高天线的增益并减小了天线大小.通过HFSS电磁仿真软件对天线进行仿真与优化,可以得到天线的高增益,并且具有良好的带宽范围.对仿真结果分析可得天线的带宽,增益及方向图性能均要优于传统的的微带阵列天线,空间利用率也高于传统馈电天线,达到优化天线的效果.     

一种共面波导馈电的分形缝隙宽带天线

结合共面波导馈电和分形天线的优点,设计了一种共面波导馈电的正六边形分形缝隙天线。选择正六边形分形缝隙结构,采用渐变的共面波导馈电,不仅拓宽了阻抗带宽,而且实现了天线的小型化。通过计算测量,对天线的阻抗特性、增益和方向图进行了研究。实验表明,此分形缝隙天线的阻抗带宽达到89%,并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向特性。     

MEMS层叠式毫米波天线设计

为了提高天线带宽,改善天线性能,提出并设计了一种基于微机械工艺的层叠式口径耦合毫米波天线,该天线中心频点为35 GHz,利用有限宽地共面波导-微带(FGCPW-MS)进行馈电.分析天线结构中的几个关键参数对天线带宽性能的影响,利用HFSS三维电磁场仿真软件进行天线模型仿真.结果表明,该天线带宽为11.8%,增益为7.8 dB,天线辐射效率为71%.与传统微带天线相比,该天线在带宽、增益等方面均到改善,且易与其他有源元件进一步集成.     

用于MIMO系统双极化基站端多天线的设计

利用缝隙耦合技术和双线馈电技术设计了一种高增益、高隔离、双极化的H型缝隙耦合天线单元,在此基础上设计了多天线系统。通过实测分析不同阵元间距对MIMO基站多天线互耦的影响,确定了最佳阵元间距,测试了此间距在频率2.14 GHz处远场方向图,实测水平极化端口处最大增益为14.89 dB,垂直极化端口处最大增益为14.78 dB,与仿真结果吻合较好。其结构简单,成本低廉,容易制作,满足MIMO基站多天线系统的需求。     

星载合成孔径雷达双极化天线阵研究

介绍了一种宽带双极化星载SAR有源相控阵天线阵,该天线以TR组件和双极化线阵组成的有源线阵为基础,并根据相控阵天线对雷达信号瞬时带宽的限制条件,选择合适的实时延迟子阵,结合结构安装的要求,构成电气独立的模块。在此基础上,根据雷达对天线孔径大小的需要,通过馈电网络激励拓展成大型有源相控阵天线,该天线可以通过波控灵活的控制和网络的合成,实现多极化、波束扫描、波束赋形和多通道等功能。其中对于双极化辐射天线,分别针对微带贴片天线阵和波导缝隙天线进行了分析和研究,并给出了实验验证结果。微带天线阵采用宽带的双层贴片辐射单元和并馈网络实现大带宽要求,两种正交极化模式分别由共面微带线和缝隙耦合来激励,其馈电网络居于开有耦合缝隙接地板的两侧,实现复杂网络空间安排和降低馈线耦合的功能。对于贴片单元的激励,采用对称、反相馈电和分组优化等方法,有效地提高了极化隔离度和极化纯度;而双极化波导缝隙阵中,以脊波导宽边纵缝谐振阵实现垂直极化,波导窄边非倾斜缝隙阵实现水平极化,在每种线阵中都通过分组馈电、过载技术和辐射/馈电波导一体化设计,实现了宽带和压缩横截面的目的。两种形式的天线阵比较,阵面剖面高度相当,微带阵具有宽带、轻质、易于加工和成本低等优势,而波导缝隙阵则具有高效、高隔离度和低交叉极化等性能,但是其缺点是结构复杂、加工难度大和重量大等。     

TPMS倒F螺旋天线的设计与实现

在TPMS系统中,天线性能的好坏直接影响无线通信的效果.倒F螺旋天线具有全向性、增益高的特点.针对倒F螺旋全向天线进行研究与设计,用电磁仿真软件CST对天线模型进行了设计与仿真,并根据优化结果制作了实物模型.测试结果表明:谐振频率为433 MHz,回波损耗为-19.49 dB,测试结果与仿真结果吻合良好.     

一种多轨道角动量模式双环形微带阵列天线

针对圆环形阵列天线产生轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)涡旋电磁波的技术,提出了一种基于多层板设计的双环形径向均匀圆阵列天线,用于产生多种OAM模式。以L型探针馈电的圆微带天线为单元,将多个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上组成双环形阵列天线,并采用等幅且同一圆环的相邻阵元间以连续相位差的方式馈电。HFSS仿真表明,上述天线阵可以产生具有多模式轨道角动量的涡旋电磁波束。所提出的天线可作为利用OAM进行相位分集的候选天线以增加无线通信的信道容量。     

标识卡唯一性检测装置中定向天线设计

针对传统标识卡检测装置不能在指定区域有效检卡、存在误识别区域的问题,设计了一种窄带、高增益定向天线。通过改变传统标识卡检测装置全向天线的增益及方向角,将其水平波瓣宽度由180°减小到小于90°,并采用Ansoft HFSS电磁仿真软件对该天线的长度、宽度、矩阵排列方式等参数进行分析及优化,使其具有良好的窄带、定向、高增益特性。实际应用表明,该天线可确保标识卡唯一性检测装置很好地符合AQ 6210—2007及AQ 1048—2007的相关要求。     

一种用于FOD检测系统的V波段波导缝隙阵列天线

提出了一种适用于跑道异物（Foreign Object Debris, FOD）检测系统的V波段波导缝隙阵列天线。所提出的阵列天线工作频带为74～79 GHz,阵面包含2 048个单元。天线采用多模波导缝隙阵列天线形式,并设计了波导功分网络,具有高增益、低剖面等优良特点。天线整体结构厚度10 mm以内,辐射效率50%以上。天线的实测结果表明,理论结果和测试结果吻合,具有较高的工程实用性。