2.4 GHz宽带圆极化微带天线的研究与实现

针对当前已有圆极化微带天线有效带宽窄、尺寸大等缺陷的现状，设计了一种应用于2.4 GHz无线传感网络的宽带圆极化微带天线.采用Ansoft HFSS建立了天线的模型，并对其主要结构参数进行了仿真分析，最终推导出了天线的最优结构参数.最优结构参数下的仿真结果显示，天线的-10 dB阻抗带宽达到了63.5%，3 dB轴比（axial ratio，AR）带宽达到了17.5%.同时，采用矢量网络分析仪对天线实物进行了回波损耗测试，测试结果与仿真结果吻合.最后，将设计的天线加载到CY2420通信节点上进行通信性能的测试，测试结果表明:加载了该宽带圆极化微带天线的节点在150 m处的平均丢包率为0.36%，且天线任意方向下的丢包率基本相同.从测试结果可以看出该天线具有良好的圆极化特性和实用特性.     

一种具有宽角轴比特性的圆极化天线

分析了微带圆极化天线的工作原理,提出了一种双层电磁耦合型馈电结构以取代传统的馈电结构.通过优化L型微带馈电形状、馈线与辐射单元间的间距以及馈线阻抗匹配等措施,实现了一种具有宽角轴比特性的微带圆极化天线,并对其样机的增益、轴比和电压驻波比进行了测试,测试结果表明天线性能达到了预期研究目标.     

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。     

一种新型的X波段圆极化微带天线

该文采用双层方形贴片开对角槽的结构设计了一种新型的应用于X波段的圆极化微带贴片天线。通过仿真优化,天线轴比<3dB的带宽480 MHz,增益达到6.29dB,反射系数s11<-10dB的相对阻抗带宽达到6.6%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。     

基于超材料结构实现5.8GHz RFID天线小型化设计

设计出一款可应用于RFID（Radio Frequency Identification）系统的5.8GHz传统矩形微带天线,天线辐射贴片尺寸为15.74mm×11.12mm,天线的回波损耗（S11）的实测结果为-23.276dB。此后,在矩形微带天线基础上进行设计改进,通过分别蚀刻15个超材料结构I型谐振环和6个超材料结构开口谐振环(Split Resonant Ring, SRR),构造出两款新型小型化天线。与传统矩形天线相比,在保持方向性、最大增益等参数性能基本不变的条件下,基于超材料结构的天线辐射贴片尺寸分别为12.44mm×9.12mm 和11.74mm×9.1mm,相比传统矩形天线分别缩小了35.2%和41.82%,辐射贴片小型化效果明显,其回波损耗实测结果分别为-21.83dB 和-15.40dB。     

下期要目

正~~     

一种基于缺陷地结构的小型三角微带天线

设计一种基于缺陷地结构(DGS)的三角形微带天线,通过在三角形贴片表面和三角形接地面上分别嵌入冰晶状槽和DGS实现双频操作,同时增加了天线的带宽,并使用Ansoft HFSS软件对天线进行仿真,天线覆盖Wimax 3.5/5.5 GHz两个频段,对应的10 dB回波损耗带宽分别是9.1%(3.36~3.68 GHz)和1.8%(5.45~5.55 GHz)。此外,通过对介质基板的形状进行比较后发现,与通常使用的矩形介质基板相比,三角基板具有更好的阻抗带宽和更小的体积。最后,对天线进行加工和测试,在3.5 GHz和5.5 GHz频段对应的实测带宽是8%(3.38~3.66 GHz)和1.6%(5.44~5.53 GHz),测试与仿真结果基本一致。     

具有滤波功能的蓝牙微带天线设计

为了有效抑制双倍频对2.4 GHz无线通信干扰,采用滤波馈电网络与天线振子一体设计技术,设计一种具有滤波功能的多层结构天线,使天线在2.4~2.5 GHz时,信号可以几乎无衰减地通过;而在4.8~6 GHz频段,信号被抑制,对邻频干扰也有一定的抑制作用,使干扰信号在天线等前端设备受到较大衰减,从而改善了通信质量.仿真与测试结果表明,在2.4~2.5 GHz频段滤波天线回波损耗小于-16 dB,驻波比小于1.4;在4.8~6 GHz频段滤波天线回波损耗大于-6.6 dB,驻波比大于2.7.该蓝牙微带天线具有较好的传输特性和滤波功能,满足蓝牙通信传输特性需要.