基于左右手传输线的小型天线设计

基于复合左右手传输线技术研究设计超小型的天线,通过对复合左右手传输线结构的适当调整获得一个零阶谐振天线,此时天线的工作频率不再依赖于天线的几何尺寸,而只与构成左手传输线的电感与电容相关,从而可大大降低天线的几何尺寸。文中基于复合左右手传输线设计了一款小型天线,使其可以工作在ISM频段,能够满足无线局域网(2.4~2.4835GHz)的要求。     

分形环单元八木天线的特性

介绍了应用分形原理设计环八木天线,采用分形环单元来替代传统环八木天线的圆环或方环,利用分形图形的空间填充特性来减小横向设计尺寸,以实现天线的小型化设计.以中心频率为900 MHz的Minkowski分形环单元八木天线为例,说明了天线的设计过程,设计结果表明该天线具有较为理想的技术指标,同时,相对于传统的环八木天线,采用分形结构可以使尺寸明显减小.     

基于左手材料的天线小型化技术研究

分析了左手材料实现小型化天线的理论依据,分析、设计了一种基于蘑菇型复合左右手传输线的微带天线,工作在1.6 GHz,并利用电磁仿真软件进行了优化,给出了利用复合左右手传输线结构的后向波效应,该天线不仅结构简单而且天线尺寸在X轴方向缩减了40.3％,在Y轴方向缩减了52.7％.     

新型左手传输线馈电微带阵列天线

提出了一种采用复合左右手传输线馈电的新型微带阵列天线.该天线利用左手传输线的相位超前特性来补偿传统的右手传输线所具有的相位滞后,从而保证了天线单元之间的同相位馈电,避免了因相位延迟导致的天线波束偏移,并进一步提高了天线的增益.仿真与实际测试证明:与同类型天线相比,该天线具有尺寸小、频带宽和馈电网络设计简单等优点,可在微波系统中实际使用.     

基于复合左右手的零阶谐振天线设计

设计了一种基于复合左右手传输线结构的零阶谐振天线,讨论了零阶谐振天线的工作原理。使用Ansoft Designer软件仿真和优化了中心频率为1.8 GHz,单元组为5单元、7单元、9单元单元和11单元的零阶谐振天线。文中给出了零阶谐振天线的具体设计尺寸和由9单元构成的零阶谐振天线的仿真图,其天线增益为8.7 dBi,在中心频率处电压反射系数为1.28。基于复合左右手传输线结构设计的零阶谐振天线其尺寸和损耗都比微带阵列天线小。     

基于左右手复合传输线的威尔金森功分器

基于左右手复合传输线(CRLH TL),提出了一种新型并行馈电的Wilkinson功率分配器.采用奇偶模分析方法证明了在Wilkinson功分器中用左右手复合传输线替代传统传输线的可行性,有效减小了功分器的尺寸.同时利用左右手复合传输线较平滑的相频特性,拓宽了新型左右手复合传输线功分器带宽.实测结果表明:和传统Wilkinson功分器相比,左右手复合传榆线功分器带宽能大幅度提高带宽,减小器件面积.另外与串行馈电CRLH功分器相比,由于左右手复合传输线Wilkinson功分器结构对称,各输出端口具有很好的相位一致性,隔离电阻的存在,使其各端口间也拥有较好的隔离度.     

复合左右手微带有源漏波阵列天线

本文通过分析左右手传输线的后向波理论,提出了一种基于复合左右手传输线的有源漏波阵列天线。该天线的有源辐射单元部分采用左右手传输线结构,通过添加有源放大器和移相器,在传输方向上可以实现前后向波束大范围扫描,在组阵方向实现波束相扫,整个阵列实现两维电扫功能。仿真与实验结果吻合良好,表明该设计方法的正确性和可行性。     

基于CRLH-TL的直线天线阵性能分析与仿真

提出利用左手材料的相位超前特性作为相位补偿器,调整传输线相位分布,并与右手材料相结合构成左右手传输线,用于为直线天线阵馈电,实现不同的天线馈电条件,达到不同的天线辐射特性.分析了无耗级联左右手传输线模型的相位特性,建立了基于左右手传输线的直线天线阵模型,对天线阵方向特性进行了仿真.结果表明,文中设计的天线性能明显优于传统直线天线阵.     

基于复合左右手传输线小型化功分器的设计

传统的一分多路功分器的隔离网络占用的尺寸较大.根据复合左右手传输线的双曲-线性色散关系可以设计出零相移复合左右手传输线,利用这种传输线来改进传统功分器的隔离网络,可以有效减小整个功分器的尺寸.采用零相移复合左右手传输线来改进三等分功分器的隔离网络,整个功分器的面积比传统的减小了70%,实验结果证明了设计方法的正确性.     

密距八木天线的设计与仿真

介绍了应用密距原理设计的密距八木天线,采用T形匹配天线来代替传统的用于激励器的折合振子和用于反射器及引向器的半波偶极子,通过减小T形匹配天线之间的距离来实现天线的小型化设计。以中心频率为500 MHz密距八木天线为例,说明了天线的设计过程,设计结果表明,该天线具有较为理想的技术指标,同时,相对于传统的八木天线,该设计使天线尺寸明显减小。     

基于新型复合左右手传输线的零阶谐振天线

通过在共面波导上引入周期排列的缝隙和二阶Hilbert分形接地曲线,实现了一种新型复合左右手传输线。在等效电路模型的基础上,利用HFSS和Serenade软件对该传输线的电路参数进行了拟合。拟合出的电路参数表明:该传输线可以用于设计具有较宽带宽的小型化零阶谐振天线。作为验证,设计并制作了一个两单元零阶谐振天线。实验结果表明:该天线比之前报道的复合左右手零阶谐振天线具有更小的电尺寸和更宽的工作带宽。基于这些优点,该天线可以用于现代通信系统中。     

Simplified feed for modified printed Yagi antenna

A modified printed Yagi antenna with a simplified feed mechanism is proposed. In the new design, the driver dipole is fed by a transmission line formed by two parallel strips printed on opposite sides of the dielectric substrate. This simplified feed structure results in the reduction of the transmission line length, and, consequently, the radiation losses. The analysis of the modified Yagi antenna is performed numerically using Ansoft high frequency structure simulator and is experimentally validated.     

基于矩量法的分形环八木天线的特性分析

八木天线是一种常用的天线形式.本文将Minkowski分形环应用于八木天线设计中,利用分形结构的空间填充特性来减小天线的横向尺寸,从而实现天线小型化设计.设计了工作于880～960MHz的6元二阶Minkowski分形环八木天线,以矩量法为核心对设计天线进行数值分析,将线天线模拟为细带线模型,天线表面采用三角单元进行剖分,RwG基函数作为电流展开函数.同方环八木天线进行了比较,在驻波特性、辐射特性相似情况下,分形环八木天线的尺寸缩减了29.8%.     

基于Minkowski分形CRLH结构的微带漏波天线

将Minkowski分形理论应用于文献中提出的复合左右手传输线结构,使其带宽从2.78～3.30 GHz展宽到2.02～4.53 GHz.对新结构色散特性进行分析,给出色散曲线,确认其为平衡结构,并在此基础上设计了一款微带漏波天线.由于复合左右手单元结构具有左手和右手特性,漏波天线可以分别实现后向辐射和前向辐射,在平衡状态下,消除了平衡点附近的阻带效应,平衡点处的群速不为0,有行波传播,天线可产生横向辐射.仿真和测试结果表明,该文所设计的漏波天线工作频段为2.35～3.20 GHz,相对带宽为30.6％,且能实现从后向到前向连续辐射,克服了传统漏波天线后向辐射角和前向辐射角不连续的缺点.     

A Compact Zeroth‐Order Resonant Antenna on Vialess CPW Single Layer

In this letter, a novel zeroth‐order resonant (ZOR) antenna on vialess co‐planar waveguide (CPW) is proposed. It is based on a composite right/left‐handed CPW transmission line. To achieve a compact size, this antenna utilizes the ZOR condition, and its reactive parameters determine the resonant frequency. Each unit cell is composed of a metallic top patch and meander lines. Since it is realized on the CPW single layer, the proposed antenna has the benefits of being a compact size and easy to fabricate. The bandwidth of 6.8% and efficiency of 62% are experimentally achieved. Its bandwidth is enhanced compared with other ZOR antennas.     

米波超短间距八木天线设计与实现

在密距天线原理、折合振子技术和遗传算法电磁领域的应用研究基础上,利用遗传算法对融合了折合振子与八木天线技术的新型八木天线结构--双折合八木天线进行了多目标优化,找到了一条切实可行的八木天线小型化途径.理论和仿真证明,4单元双折合八木天线单元间距和振子长度都得到了有效减小,同时超短间距天线普遍存在的失配和效率问题得到了解决,获得了较为理想的增益和输入阻抗.     

一种宽带微带八木天线的设计

针对传统八木天线体积过大,难以与其他载体共形,相对带宽很窄的问题,设计了一种宽带微带八木天线。天线采用一种比较简单的馈电方式减小天线的尺寸,利用附加寄生贴片、振子耦合枝节和金属化孔的方式展宽频带和改善天线的阻抗匹配。使用Ansoft公司高频结构仿真器(HFSS)对天线进行仿真设计和优化,并对实物进行测试。最后结果表明,所设计、制作的天线频段在1.81~2.57 GHz内,电压驻波比(VSWR)小于2,相对带宽为31%,在2.4 GHz频率处的增益大于9 dB。仿真和测试结果显示,该宽带微带八木天线基本达到设计要求。     

基于SSPPs的低剖面宽带八木天线阵列设计

提出了一种基于新型人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)馈电带有引向器的低剖面宽带八木天线阵列。天线阵列包括两部分:基于人工表面等离子体激元波导的四路宽带功分器和八木天线阵列。人工表面等离子体激元具有高的场局限性,将信号束缚在人工表面等离子体激元的凹槽结构中保证了信号的高效传输,减少了传输损耗。八木天线通过进一步加载引向器结构能够实现端射辐射特性。测试结果表明:天线阵列的回波损耗在4.5 ~6.05 GHz 频率范围内小于-10 dB。天线阵列实际增益在4.5 ~ 6.05 GHz 范围内最高可达11.1 dBi。     

An extremely small transmission line antenna for DAB VHF band

This paper is to present a design method for an extremely small antenna, which is based on the traditional concept of transmission line antenna. Physically, it is composed of a short section of planar transmission line antenna and a long and slender cable. Since this slender cable can be wound and attached on the planar section, the whole apparent size is small even it is operating for DAB (Digital Audio Broadcasting) VHF band. Special techniques are applied for the purpose of impedance matching.