一种二叉树状分形偶极子天线的设计

提出了一种基于二叉树状分形结构的分形偶极子贴片天线。该天线的介质基片采用相对介电常数为4.4,介电损耗角正切为0.02的FR4介质板,由微带线经阻抗变换后进行馈电。该天线利用分形技术实现了33%的尺寸缩减;通过平行双线结构和开U型槽技术,优化了阻抗匹配,降低了天线的谐振频率。通过仿真分析与模型优化,天线的最终尺寸为35 mm×22 mm×1.6 mm,中心工作频率为2.87 GHz,工作频率为2.77~2.97 GHz,-10 dB阻抗相对带宽为6.9%,工作频带内最小回波损耗可达-49 dB,最大增益可达2.36 dB。该天线具有小型化、阻抗匹配良好的优点,在当代小型化通信系统中具有良好的应用前景。     

一种宽带WLAN贴片天线

文中提出了一种单馈的宽带贴片天线应用于无线局域网络通信。该天线由方形贴片、电抗性阻抗表面以及电磁带隙结构组成。文中提出同时加载电抗性阻抗表面和电磁带隙结构能够实现小型化以及宽带化。电抗性阻抗表面作为接地平面能够降低天线的谐振频率。电磁带隙结构能够提高天线的阻抗带宽。测试结果表明所提出的WLAN贴片天线的相对带宽为22.3%(S₁₁=-10 dB),覆盖4.77～5.97 GHz,可以获得6.3～7.2 dBi增益。与现有宽带小型化天线相比,该天线在保证宽带小型化的前提下仍具有较高增益,且辐射性能具有较高的一致性,十分有利于其应用。该天线能够覆盖IEEE 802.11a标准所规定的5 GHz频段,能够实现无线局域网之间的高速数传。     

采用弧形耦合馈电的宽带圆极化陶瓷天线

提出了一种以陶瓷为介质的小型化的宽带圆极化环形贴片天线.该天线具有较大的圆极化带宽,作为卫星接收天线同时接收多个卫星系统发出的导航信号.天线的辐射和馈电相互独立并且不受环境的干扰.测试结果表明:天线的阻抗带宽和轴比带宽分别为28%和32%.增益最大值为3.9dBic.与传统的半波长贴片天线相比,本天线的体积缩小了89.6%,实现了天线小型化.该天线还具有较大的半波束功率宽度,可以覆盖倾角较低的卫星,它在卫星数目较少时,对建卫星系统有积极的使用价值.     

容性加载的宽带紧凑型圆极化超表面天线

针对当前超表面圆极化天线研究中存在的尺寸大、带宽与小尺寸无法兼顾等问题,提出了一种宽带紧凑型圆极化超表面天线。该天线采用跨层容性加载技术,通过在方形超表面结构上方加载跨层寄生贴片来引入跨层电容,从而降低谐振频点,实现超表面结构的小型化。同时,这种跨层容性加载超表面结构也具有极化相关特性,将其与45°斜耦合馈电缝隙结合,能够在小尺寸下实现具有宽带特性的圆极化超表面天线。测试结果表明,该天线在辐射口径为0.4 λ₀×0.4 λ₀的情况下,-10 dB阻抗带宽为39.56%(5.82～8.69 GHz);3 dB轴比带宽可达26.98%(6.54～8.58 GHz)。该天线具有圆极化辐射性能良好、宽带、小型化和低剖面等优点,为现代宽带无线通信系统天线的实现提供了一种技术选择。     

0.18-μm CMOS工艺实现的毫米波宽带片上天线

本文论述了一个在0.18-μm CMOS低阻衬底（10 ?.cm）上实现的宽带毫米波片上贴片天线。天线的宽带特性是通过降低天线的Q值以及激励高阶辐射模式来实现的。本天线利用片上顶层金属做贴片,利用探针台做片外地平面构成贴片天线结构。片上的地平面通过片上PAD,探针和探针台实现了片上地平面到片外地平面的连接。仿真得到天线S11小于-10dB的区间为46GHz到95GHz,这与在40GHz到67GHz频段内的测试结果很好的吻合。Ansoft HFSS的仿真结果显示该天线在60GHz处有-5.55dBi的最大增益以及4%的辐射效率。和目前的技术发展水平比较,本天线得到了更宽的宽带特性。本天线结构可以满足宽带毫米波通信和毫米波成像的需求。     

UWB天线的宽带化技术及其发展

在现代通信技术中,为了实现通信保密、排除干扰、提高通信效率等,超宽带系统得到了大力发展,然而,在一定程度上却受制于系统中超宽带天线的阻抗带宽。详细介绍了展宽天线阻抗带宽的4种方法,包括渐变阻抗方法、分形几何方法、微带天线开槽方法和非频变结构方法,其中分形几何方法由于其几何结构的自相似性使得其贴片电流分布具有自相似性,从而导致天线的多频点谐振,有效拓展了天线带宽。上述4种天线尽管作用原理互不相同,但在超宽带天线的工程应用中,研究者可将这些方法单独或同时应用于天线结构设计,使得天线既能保持良好的方向性和增益等性能,又能获得较大带宽。     

小型化缝隙加载圆极化及宽带微带贴片天线设计

提出了一种十字形缝隙加载的小型宽带及圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在方形贴片上加载一个大尺寸的十字形缝隙实现天线的尺寸缩减,介质基片采用由FR4和空气层组成的层叠结构,在缝隙中嵌入L型枝节,只需通过调整枝节上同轴线馈电点的位置来获得圆极化或宽带阻抗匹配。ANSYS HFSS仿真分析表明,天线的圆极化带宽（AR≤3 dB）为1.7%,阻抗带宽（VSWR≤2）为5.8%,天线在宽带范围内具有稳定的增益,峰值增益为7.8 dB,同时贴片面积缩减了52.3%。改变馈电点的位置可调节两个谐振频率使天线阻抗带宽达到9.4%,比传统的微带贴片天线阻抗带宽提高了114%。     

电下倾宽带贴片天线设计

针对室内壁挂基站应用要求,采用对称角形缝隙加载正方形贴片,实现具有电下倾辐射特性的低剖 面宽带贴片天线结构。实验结果表明,设计天线S11 参数小于-10dB 的相对阻抗带宽为5. 15%。在工作频带内,天 线辐射场可产生约30毅的下倾角。并且可通过馈电位置的改变,实现辐射场下倾角的调整。水平平面辐射方向图表 明,在120毅范围内,其垂直极化辐射场要比水平极化高10dB 以上,表明天线具有良好的垂直线极化特性。工作频带 内天线的增益约为6dBi。该天线可内置于壁挂基站以减小设备尺寸。     

一种小型化宽带双频贴片天线的设计

提出了一种基于U 形槽贴片天线设计的小型化宽带双频天线。采用基于有限元的商用软件对天线的电气特性进 行仿真和设计,制作了实验模型并进行测试,测试结果同仿真结果相吻合。结果表明,天线在824MHz~960MHz 频段和 1710MHz ~2170MHz 频段上的反射损耗均小于-10dB,相对带宽分别达到15%和24%,并且其尺寸远小于普通贴片天线。 所设计的天线可以作宽带双频天线应用于无线通信系统中。     

一种频率选择性高零点可控的宽带滤波贴片天线

文中提出一种频率选择性高、增益稳定、小型化的宽带滤波贴片天线。通过在贴片天线的地板加载U型槽,TM₀₁模式在带内激发,同时,一个辐射零点在高频通带附近产生。为了引入额外的谐振点和辐射零点以增加带宽和实现较高的频率选择性,一对直槽蚀刻在贴片上。最后,为了进一步增强带外抑制水平,U型微带线被加载到贴片天线上。该天线在18.5%(1.91～2.31 GHz)的相对带宽内实现了稳定的增益(6.4±0.6)dBi,实现了频率选择性高的特点,并且带外抑制水平高于14.5 dB。除了带内的宽带特性和带外的高频率选择性,该天线的尺寸为0.54λ₀×0.54λ₀×0.04λ₀。     

一种新型UWB平面单极子微带天线阵的设计

提出了一种新型平面单极子微带天线阵,以平面矩形单极子天线为原型,通过改变辐射贴片的形状实现对原有天线性能的优化。设计了中心频率为2.4 GHz,相对带宽是42%,增益达13 dBi的宽频带四单元平面单极天线阵。通过仿真与实验表明,该天线在1.93 GHz~2.93 GHz频带内反射系数均小于-10 dB。     

一种宽带电小天线的研制

本文提出了一种天线结构,即用单极子向Γ结构进行电磁耦合馈电.仿真和实测结果表明,和普通单极天线相比,该天线能够将高度降低一半,并将相对带宽展宽到66%,实现了天线的小型化和宽带化.该天线的相频特性为线性,输出信号波形失真较小,可发送宽带信号.经过特殊的设计,还可以改善匹配和增益,使天线在整个工作带宽范围内的驻波比小于2...     

小型化宽频带PIFA 天线的设计与仿真

针对现代通信系统终端小型化、宽频带的要求,本文提出了一种新型小型化宽频带平面倒F 天线。该天线由 金属地板、辐射贴片、短路贴片和馈电系统四部分组成。其中对地板进行十字缝隙开槽,短路贴片采用短路墙,馈电 系统采用二等分威尔金森功分器。采用HFSS13.0 软件对天线进行仿真,仿真结果表明,该天线在2.01~2.61GHz 频带 范围内驻波比小于2, 阻抗带宽达到26.3%;1.66~2.75GHz 频带范围内增益大于3dBi,增益带宽达到47.4%。同时,天 线的自由空间辐射方向图也满足无线通信终端要求。     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。     

A printed dual-wideband magneto-electric dipole antenna for WWAN/LTE applications

A planar-printed dual-wideband U-shaped magneto-electric dipole omnidirectional antenna with a composite feeding structure for WWAN/LTE applications is proposed. Firstly, a U-shaped electric dipole structure is presented to provide a dual-wideband by changing the surface-current distributions. In addition, in order to reduce antenna size and improve impedance matching, a new feeding structure designed with inverted U-shaped tapered line and meandering T-shaped line is introduced. Finally, instead of a conventional vertical ground plane, a small-size one is printed on the reverse side of the substrate to achieve stable gains and omnidirectional radiation patterns. The antenna prototype can attain a bandwidth of 35.8% (0.78–1.12 GHz) with a stable gain of 3 ± 0.5 dBi for the lower band, and a bandwidth of 50.5% (1.66–2.78 GHz) with a gain of 3.8 ± 0.6 dBi for the upper band, covering the frequency bands granted for WWAN/LTE systems. To the best of our knowledge, it is the first real-sense planar magneto-electric dipole antenna proposed. In comparison with the existing ME dipole antennas, the proposed antenna, which is planar-printed on a small-size FR4 substrate with a simple structure, can be easily fabricated at low cost and thus is promising for WWAN/LTE communication.     

新型WLAN平面倒F双频天线的设计

提出了一种新型的应用于2.4/5GHz蓝牙和无线局域网的双频内置平面倒F天线。该天线结构紧凑,可以方便地植入无线通信设备中,有较强的实用性。通过加载F形槽和阶梯形槽使天线能够满足无线局域网中小型化双频天线的技术要求。天线在蓝牙频段阻抗带宽达到300MHz(2.21~2.51GHz),在无线局域网频段阻抗带宽达到1070MHz(4.95~6.02GHz),辐射方向图表明该天线全向性能较好,增益在3.1~6.7dBi范围内。     

一种新型交叉馈电宽带印制天线

设计了一种新型交叉馈电宽带印制天线,该天线对存在耦合的宽偶极子进行电容加载,构成宽频带容性辐射单元,使用平行宽边耦合双线对两个辐射单元进行交叉馈电,实现阻抗匹配调节和提高增益的作用。通过理论分析和HFSS软件仿真计算表明:该天线能够在厚度1mm、εr=2.6的介质板上实现53%的阻抗带宽(VSWR<2.0),并且频段内方向图主瓣不分裂,增益可达4.8dB i,相位中心不随工作频率变化而移动。该天线易于设计和加工,参数易于调整,有较强的实用性。     

一种新型圆极化UHF通用型RFID读写器天线

面向超高频(UHF)通用型射频识别(RFID)读写器天线的应用需求,设计了一款完全覆盖全球UHF(840-960MHz)频段的RFID圆极化读写器天线。天线采用平面缝隙贴片结构,以共面波导(CPW)馈电方式实现宽频带圆极化特性。测试结果表明,天线的阻抗带宽为735-1014MHz(S11<-10dB),相对带宽31.9%,并且在840-960MHz频段内S11<-20dB,3dB轴比带宽为838-1134MHz,相对带宽30.0%,工作频带内有大于3.5dBi的平坦增益。仿真结果与测试结果基本吻合,天线结构精简,易于加工,满足全球UHF RFID读写器天线的应用需求。     

Dual band dielectric resonator antenna for wireless application

The proposed technique is an integration of a slot antenna and a dielectric resonator antenna (DRA). This is designed without compromising miniaturisation and efficiency. It is observed that the integration of slot and dielectric structure itself may be merged to achieve extremely wide bandwidth over which the antenna polarisation and radiation pattern are preserved. Here the effect of slot size on the radiation performance of the DRA is studied. The antenna structure is simulated using the CST software. The simulated results are presented and compared with the measured result. This DRA has a gain of 7.1 and 6.3?dBi at 5.7 and 8.1?GHz, respectively, its 10?dB return impedance bandwidth of nearly 4.5% and 5.5% at two resonating frequencies. A total of 98% efficiency has been achieved from the configuration. It is shown that the size of the slot can significantly affect the radiation properties of the DRA and there are good agreements between simulation and measured results.