基于3D打印技术的宽带圆形微带天线

该文介绍了一款环形耦合的圆形贴片天线。采用圆形金属贴片作为天线的辐射贴片,通过在介质板上引入两个谐振环,产生两个新的工作谐振频段。通过调节圆形贴片和耦合环之间的高度,进一步拓宽了天线的工作频段。通过3D打印技术对不规则的介质基板进行加工制作,有效解决了传统加工方法加工难度大及生产周期长的问题。测试结果表明,该天线在3.8～5.8 GHz工作频段内,回波损耗小于-10 dB;在5.1 GHz时,天线增益达到8.4 dBi;天线相对带宽为42%,且具有良好的全向辐射特性。天线的测试结果与仿真结果基本吻合。     

一种用于笔记本电脑的双频段八天线系统

提出了一种应用于笔记本电脑的双频段八天线系统.该八天线系统由一个四天线系统、两个双天线系统和两个T形谐振带构成.在分析了四天线系统和两个双天线系统的耦合机理后,提出了减小耦合的方法.实测结果表明:天线样品在2.4-GHz无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)频段的-10 dB公共阻抗带宽为90 MHz(2.4～2.49 GHz),在5.2/5.8-GHz WLAN频段的-10 dB公共带宽为0.9 GHz(5.15～6.05 GHz),其中在5.15～5.19 GHz频段内的反射系数为-9.5～-10dB;八个天线单元在2.4/5.2/5.8-GHz WLAN频段内的互耦均低于-15 dB;在2.4-GHz和5.2/5.8-GHz WLAN频段内的增益分别高于2.7 dBi和3.3 dBi、效率分别高于53％和65％.根据实测三维辐射方向图计算了八天线系统的包络相关系数.     

双频带巴伦馈电的宽带双频印刷偶极子设计

研究一种巴伦馈电双频印刷偶极子天线。为了使印刷偶极子天线工作在WLAN 频段,H 形状的缝隙开在偶极子两个臂上。优化无巴伦馈电的辐射单元,使得天线在回波损耗小于-10 dB 的情况下工作在2.4 GHz (2180-2750 MHz)和5.2 GHz (5040-5480 MHz)。为了展宽带宽,本文设计了一种改进的Marchand 巴伦,它能提供两个谐振点以增加阻抗带宽。通过优化辐射单元和双频带巴伦,设计了工作在2150-2750 MHz 和5050-6230 MHz 的印刷偶极子天线。设计公式在文章中已经给出,计算和测试结果吻合得很好。     

一种紧凑的双频混合圆柱形介质谐振器天线研究

为实现天线的小型化和多频段频率特性,提出了一种双频混合圆柱形介质谐振器天线。该天线通过将圆形铜带加载到介质谐振器天线的顶部,可以在4.4和6.1 GHz处谐振,并且-10 dB带宽分别为600 MHz和500 MHz。使用矩形槽激励圆柱介质谐振器的HEMY11和HEMX11模。此外,可以通过调整寄生条带宽度和间隙来独立地控制较高频段。实验结果表明,该天线具有良好的增益(4.4 GHz时为4.9 dBi,6.1 GHz时为5.6 dBi)、效率高(所有工作频段均大于88%)和良好的天线前后比(两个主平面上均大于10.08 dB),可有效适用于5G和WiFi融合组网。     

一种小型的手机平面倒F天线

设计了一个可工作在GSM850/DCS1800/PCS1900这3个频段的小型加载寄生单元平面倒F天线。天线在820～903 MHz,1.69～2.12 GHz频率范围内的回波损耗可达到-5 dB以下,在850 MHz,1800 MHz,1 900 MHz频率处天线最大增益的测量值分别为3.08 dB,4.41 dB,3.40 dB,满足移动终端在GSM850/DCS1800/PCS1900这3个频段的使用要求。该天线尺寸小、重量轻,适用于移动通信终端。     

一款基于近场谐振技术的小型化北斗天线设计

针对北斗三代导航卫星系统的工程应用,设计出了一款电小、宽带、圆极化、高效率的北斗天线。该天线设计基于近场谐振寄生(near-field resonant parasitic,NFRP)技术,其中单馈交叉偶极子作为驱动元件,一对正交放置的埃及斧偶极振子作为近场谐振寄生元件位于交叉偶极子的近场,在整个天线系统中既充当反射器实现定向辐射,又产生额外的谐振和最小轴比点以增加阻抗带宽与轴比带宽,两种元件均采用曲折线和箭头末端两种技术,以实现电小形式。此外,位于驱动元件附近的4个T型谐振结构用于进一步改善天线的性能。设计和加工制作了天线样品并进行了测试。测试表明,作为电小天线,天线整体尺寸为34mm×34mm×13.4mm(为1.49GHz对应波长),其|S11| <-10dB的阻抗带宽为1.49-1.87GHz(相对带宽22.6%),3dB轴比带宽为1.52-1.69GHz(相对带宽10.6%),两者均覆盖了北斗三号B1I(中心频率1.561GHz,绝对带宽4.092MHz)与B1C(中心频率1.575GHz,绝对带宽32.736MHz)两个工作频段;在这两个频段内,天线整体辐射方向均为天...     

基于寄生振子的多频印刷天线

RFID技术近年来发展迅猛,但是各国使用的频段却不统一。为了增强RFID系统的兼容性,本文设计一款应用于RFID标签的3频印刷天线。采用加载寄生振子实现天线的3频工作。使用ADS仿真软件对本文所设计的天线进行了仿真研究,结果表明反射损耗小于-15dB时天线的工作带宽分别为782.5～851.1MHz,919.3～995.5MHz,2.446～2.577GHz,满足设计要求。这3个频段分别覆盖了中国划分的两个RFID频段以及国际通用的2.45GHz频段。     

基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

基于半模基片集成波导技术,提出了一种适用于微波集成电路的双频段缝隙天线。该双频段天线由馈电微带线,一段半共面波导结构和具有辐射缝隙的半模基片集成波导谐振腔构成,利用半模基片集成波导谐振腔的多模式工作特性实现了天线多频段特性。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在C频段(谐振频率5.74 GHz,S11=-21.86 dB)和X频段(谐振频率11.33 GHz,S11=-25.09 dB),不需要同时采用两个天线,具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点。     

一种小型化双频天线的设计与分析

提出了一种小型化宽频带双频天线的设计。该天线由一个E形微带贴片和一个偶极子天线组合而成,产生高低2个频率,且低频段带宽可控。仿真的-10dB阻抗带宽分别为83MHz(2.4～2.485GHz)和812MHz(5.1～5.912GHz)。能够覆盖IEEE802.11b/g(2.4～2.483GHz)和IEEE802.11a(5.15～5.825GHz)工作频段,并对仿真结果进行了分析。同时给出的设计双频段宽带小型化天线的方法,可以对高低2个频段分开设计,对工程实践有一定的指导意义。     

一种新型双频双圆极化复合微带天线设计

针对空间微波能量收集的应用场景,提出了一种微带线行波激励的双端口双频双圆极化复合微带天线。该天线由一个工作在低频段的微带圆环和一个工作在高频段的微带圆片复合而成,分别由两种不同的正交十字缝隙耦合馈电,采用微带线级联依次相差90°顺序旋转四馈电实现圆极化,通过对称性结构设计,分别从两个不同端口输入获得双圆极化性能。实验结果表明：在880～960 MHz和1.85～2.45 GHz频带内S11<-10 dB,阻抗相对带宽分别为8.7%和30%;在885～920 MHz和1.86～2.43 GHz频带内轴比小于3 dB,圆极化相对带宽分别为4%和29%;天线的方向性在工作频段内良好,在低频段增益达到5.4 dB,在高频段增益达到7.7 dB。该天线结构紧凑且加工简单,为双端口双频双圆极化天线的研究与设计提供了新思路。     

应用于WLAN/WiMAX的三频单极子天线设计

设计了一种三频段L型单极子平面天线,通过3个L型单极子天线的组合,使其中一个单极子天线工作于3.5 GHz频段,较长一个单极子工作于2.4 GHz频段,较短一个单极子工作于5.8 GHz频段,该天线与其他三频段平面天线相比,结构更为简单。为数值分析和优化,在HFSS建立了该天线的电磁仿真模型,仿真结果表明,该三频段天线在其3个工作频段内的回波损耗都＜-10 dB,实现了2.4 GHz,3.5 GHz和5.8 GHz 三频段同时工作。该天线可在WLAN和WiMAX通信系统中得到良好的应用。     

一种新型小型化三频微带天线的设计

设计了一种可用于无线局域网/无线城域网(WLAN/WiMax)频段的小型化三频微带天线。该结构形似太极鱼,在鱼眼附近同轴馈电,并利用贴片上的一条矩形缝隙,既可实现阻抗匹配,又可使天线在贴片外边界3个位置产生谐振,进而实现在3个频段内同时工作。通过电磁仿真软件HFSS对天线进行仿真,结果表明,该天线在中心频点为2.45GHz,3.95GHz和5.25GHz处的回波损耗分别为29.7dB,29.2dB和27.4dB,天线性能良好。同时天线整体尺寸只有0.24λ×0.18λ(λ为频点2.45GHz时的自由空间波长),具有小型化的特点。该天线尺寸小且结构简单,具有良好的应用价值。其中2.45GHz和5.25GHz可用于WLAN频段,3.9GHz可用于WiMax频段。     

一种用于WLAN/WiMAX的三频MIMO天线设计

介绍了一种用于WLAN(2.45 GHz,5.15~5.85 GHz)和WiMAX(3.50 GHz)3个频段的MIMO天线。该天线包含两个呈直角放置的E型单极子,使其产生3条耦合路径以获得3频特性。两个天线元间放置一个由接地面上凸起的T型隔离单元,降低了天线元间的耦合。仿真结果表明,该天线在其3个工作频段内的回波损耗＜-10 dB,且在工作频带内可获得15 dB的隔离度。     

基于UHF频段及微波段分型天线研究

针对工作在UHF频段和微波频段的RFID系统(射频识别系统)要求,设计满足915MHz和2.45GHz多频特性的分型天线,提出采用方形Sierpinski毯结构。针对目前分型天线谐振频率所成的1∶3∶9的特性分析,并对天线部分参数改变,并对二阶毯型贴片天线进行开槽分析研究,提高天线性能,对高频部分降频以达到系统所要求915MHz和2.45GHz的中心频率,达到谐振频率的同时并保证理想的10dB回损带宽。     

一种双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线

设计了一种频率比为1.9的双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线,其在高频段和低频段分别工作于线极化和圆极化状态。在该天线中,环形缝隙和相互正交的四个缝隙臂将接地面分为五部分,缝隙臂上跨接两对PIN二极管开关和隔直电容。通过二极管开关的控制,天线在低频频率上可实现左/右旋圆极化的切换,在高频频率上则可保持其线极化性能不变。实验结果表明,天线在1.6 GHz的低频段上具有12.5%的3 dB轴比带宽,在3.06 GHz的高频段上其–10 dB阻抗绝对带宽为100 MHz,成线极化状态,辐射方向图近似不变。     

一种双对称U型槽加载的三频贴片天线

提出一种可应用在无线局域网系统中的双对称U型槽加载三频贴片天线。相对于单U型槽而言,加载对称U型槽所产生的频段具有更高的线极化纯度。以此为基础设计并制作出具有双对称U型槽结构的贴片天线。天线通过矩形贴片、外层对称U型槽以及内层对称U型槽3个结构的谐振实现2.4 GHz、5.2 GHz和5.8 GHz三频工作,3个频段的增益分别大于5.8 dB、4.8 dB和2.5 dB,各频段内交叉极化小于-20 dB,实测与仿真结果基本一致。     

一种用于LoRa可穿戴设备的小型化双频段天线

提出了一种适用于LoRa可穿戴设备的小型化双频段天线.该天线由半径为18 mm的基板及上方高6 mm的圆环支架构成，利用顺时环绕单极子、耦合分支在一定小型化的结构上激励出两个低频谐振模式，满足LoRa天线性能要求.实测天线-10 dB阻抗带宽为476~502 MHz和854~879 MHz，能够覆盖LoRa设备在470~510 MHz和863~868 MHz的大部分工作频段，同时在490 MHz和865 MHz两个工作频率点测得效率分别为15.56%和27.91%.该天线结构简单，覆盖频率广，体积小，工作频带内具有良好的辐射性能，具有一定的工程应用价值.     

一种新型极化可重构微带天线

利用互补开口谐振环(CSRR)结构提出了一种新型极化可重构微带天线。将CSRR 和一个PIN 二极管开关加载在天线的地板上,通过控制二极管开关的状态,可以实现左旋圆极化和线极化之间的切换,无需额外的偏置电路。利用仿真软件分析了CSRR 的尺寸和位置对天线圆极化特性的影响。所设计的天线工作在5. 8GHz 频段范围,测试结果与仿真结果吻合较好。实验结果表明,在圆极化状态下,中心频率5. 77GHz,-10dB 阻抗带宽约360MHz,最小轴比为1. 5dB,3dB 轴比带宽为80MHz;线极化状态下,中心频率5. 72GHz,-10dB 阻抗带宽约200MHz。天线增益均为6dB 左右,具有良好的方向性,可用于现代无线通信系统中。     

一种新型小尺寸三陷波超宽带天线设计

文中提出了一种新型小尺寸具有三陷波特性的UWB天线。所设计的天线基本几何结构由50 Ω馈电线、圆形辐射贴片、缺陷地和一对开口谐振环组成,通过在天线的圆形辐射贴片上内嵌一对Y型贴片、地板上蚀刻出U型贴片和一对开口谐振环实现三陷波特性,天线的尺寸为30 mm×30 mm×16 mm。仿真和测试结果表明,该天线29~107 GHz的频段内回波损耗＜-10 dB,在37~42 GHz、515~5825 GHz和79~84 GHz3个频段内具有陷波特性,分别有效抑制了C频段的卫星系统、WLAN系统和X频段卫星系统对超宽带系统的干扰。在除3个阻带频段外的其余UWB工作频段范围内,有着良好的辐射方向特性和稳定的增益。仿真结果和实验结果表现出了良好的一致性。     

一种小型宽带双极化5G基站天线

设计了一种适用于2G/3G/4G/5G移动通信的小型宽带±45°双极化基站天线。该天线由2对偶极子辐射片、2条微带馈线和1块反射板组成,辐射臂和微带馈线采用双面印刷工艺印刷在0.8 mm厚的FR4板,并固定放置于开有圆形槽的反射板上。对天线实物进行加工测试,测试结果表明,端口1工作频段为1.82～3.60 GHz,端口2工作频段为1.64～3.41 GHz;工作频段内,反射系数小于-10 dB,端口隔离度优于18 dB;交叉极化比在视轴方向大于17 dB,±60°方向大于15 dB;半功率波束65°左右,前后比优于18 dB,测试和仿真结果较吻合。所设计天线带宽宽,尺寸小,且制作工艺简单,成本低廉,适合批量生产,应用于5G移动通信基站中。