一种具有谐波抑制功能的圆极化天线设计

微波能量传输以及无线通信系统中的天线设计,追求剖面低、质量轻,易与平面电路集成。基于此,设计了一种具有谐波抑制功能的单馈背腔圆极化环缝天线。该天线工作在5.8 GHz,采用导波结构基片集成波导(SIW)抑制表面波,提高了天线增益。SIW通过2排金属孔阵列集成在介质板上,在介质板上蚀刻短路圆环缝隙,辐射电磁波。采用50 Ω微带线到SIW过渡的背馈方式,并在馈线上引入并联枝节,有效抑制了高次谐波,且实现了基于基片集成波导天线的谐波抑制。通过加工测试,天线的轴比为0.67 dB,增益为6.9 dBi,阻抗匹配良好,前后比为22 dB,仿真结果与实测结果吻合良好。     

具有谐波抑制功能的圆极化整流天线设计

设计了一款新型的具有谐波抑制能力的圆极化整流天线。在圆环缝隙天线的中心挖圆形孔,控制天线的谐振频带与抑制高次谐波。在缝隙的内边缘开两个半圆形槽,缩减天线的尺寸并获得圆极化辐射。倍压整流电路有效地提高了整流天线的输出直流电压。仿真结构表明,天线谐振带宽(VSWR＜2)为17.6％,圆极化带宽(AR＜3 dB)达到3.7％。整流电路在0 dBm的输入功率时,能达到59％的整流效率和1.7 V的直流输出电压。该整流天线可作为无源射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签的整流天线。     

具有谐波抑制功能的低输入功率整流天线设计

本研究设计了一种具有谐波抑制功能的低输入功率倍压整流天线。该整流天线分为谐波抑制天线和倍压整流电路两个部分。文章详细的分析了整流电路的设计原理,主要设计指标的实现方法。谐波抑制天线用IE3D进行了电磁仿真,观察了S参数、增益的仿真结果。仿真结果表明,该整流天线可以工作在2.45GHz频段,并且可以在低输入功率的条件下进行工作。     

CPW无空气桥功分器设计及其在阵列天线中的应用

针对传统微带圆极化阵列天线存在带宽较窄、尺寸较大等问题,提出一种新颖的基于共面波导(CPW)槽线转换结构的无空气桥功分器,并基于此功分器设计了一款紧凑型高定向性圆极化阵列天线。设计的共面波导功分器利用共面波导奇模式方法实现了能量分配,不需使用空气桥结构及四分之一波长匹配线,因此尺寸更加紧凑,结构更加简单。利用此功分器设计的圆极化阵列天线剖面厚度仅为1 mm,轴比带宽为4.14%,阻抗带宽为7.03%;在5.8 GHz时,实测增益为8.412 dBi,在保证低剖面、小尺寸的同时,可提供足够的工作带宽以及天线增益。     

具有谐波抑制功能的宽带圆极化宽缝天线

针对微波无线输能系统中接收天线质量轻、体积小、剖面低、易与微波电路集成的特点,设计了一款新型的具有谐波抑制功能的宽带圆极化宽缝接收天线。通过在长方形缝隙中添加末端具有圆形贴片的交叉结构实现圆极化性能,添加切角结构展宽圆极化带宽。在馈线上添加具有一定长度的开路支节,配合使用缺陷地结构共同实现谐波抑制功能。研究并测试了天线的反射系数、轴比、增益以及远场辐射方向图,仿真与实测基本吻合。仿真结果显示,该天线很好地抑制了基频5.8 GHz的二次谐波和三次谐波,在4.5~6.2 GHz的范围内S11<-10 dB,相对阻抗带宽31.8%;基频5.8 GHz处的轴比AR=1.3 dB,在频率范围4.2~6.15 GHz内轴比AR<3 dB,相对轴比带宽37.7%;基频5.8 GHz仿真增益6.7 dB。     

新型CPS型低通滤波器在整流天线中的应用

提出了一种新型共面带状线(CPS)低通滤波器,并将其用于圆极化整流天线中。该滤波器实现了小插损、宽阻带。通过宽带巴伦转换,实验测得衰减大于15dB的阻带带宽达到10.3GHz,5.8GHz处插入损耗为1.62dB,在11.6GHz和17.4GHz处插入损耗分别为30.3dB和26.3dB,与仿真结果吻合较好,有效地抑制了二次和三次谐波。将该低通滤波器应用于圆极化整流天线中,测得高达72.3%的RF-DC(Radio Frequency-Direct Current)转换效率,该整流天线可作为无线输能系统的接收部件。     

基片集成波导双圆极化贴片天线的设计与实现

为了提高通信系统的通信容量,设计了一种基片集成波导(SIW)双圆极化贴片天线。该天线由耦合器、贴片天线构成。基于空腔模型研究,耦合器采用SIW结构,其输出端信号在较宽的带宽内具有良好的稳定性;在分析微带天线理论基础上,引入贴片天线作为辐射单元,结构简单,易于实现;在传输线模型理论中,天线输入端口采用共面波导(CPW)的转换结构是必不可少的,可以直接与SMA转接头相连,方便测试。该天线可以根据其应用需求调整工作极化方式,可以实现左旋圆极化(LHCP)和右旋圆极化(RHCP)。通过测试加工后的天线验证了仿真数据。结果表明,该天线相对带宽超过18%(19.5 GHz~23.5 GHz),在工作频率范围内,轴比参数小于2,可实现增益7.4 dB。     

一种全向圆极化微带天线

介绍了一种平面结构的全向圆极化微带天线。天线由两个带有简并分离单元的矩形贴片组成，两个贴片背靠背地分布在共面波导的上、下两面。天线基片宽度较窄，导致天线在方位面内实现全向辐射。设计并实测了一个工作于Ku波段的天线，实测的阻抗带宽达到5．4％，天线在方位面的圆极化轴比均小于2．8dB。该研究为下一步进行毫米波全向圆极化天线的研究奠定了基础。     

用于整流天线的口径耦合圆极化微带天线的设计与实验

提出了一种用于整流天线的新型圆极化微带天线形式，此天线采用单端口径耦合馈电，易与整流电路集成和匹配。利用电磁场仿真软件分析了天线参数对天线性能的影响，设计并加工了一个圆极化天线单元。设计值和实验值较吻合，实验结果表明该天线在10．25GHz具有良好的圆极化特性：在最大方向上圆极化轴比为0．3dB，3dB圆极化带宽达到160MHz，驻波比小于2的带宽达到800MHz。     

一种共面波导馈电的圆极化天线的设计

RFID系统在当今社会应用广泛,天线在RFID系统中的作用尤其重要,圆极化天线的设计大大提高了系统的灵活性和可靠性。给出了一款通用频带的特高频RFID 阅读器天线。该天线通过共面波导馈电,在介质层顶部的接地平面刻蚀方形槽,为了增加天线阻抗带宽,将共面波导馈线弯折设计;为了提升天线的圆极化性能,在槽内适当添加L 型连接线。该天线实现了410 MHz的阻抗带宽和488 MHz的轴比带宽,天线尺寸为115 mm*115 mm*0.3 mm。     

Low profile multiband rectenna for efficient energy harvesting at microwave frequencies

This paper presents the design and development of a multiband rectenna for ambient RF energy harvesting. The proposed rectifying antenna consists of fractal-based geometry to obtain GSM 0.9 GHz (0.8–1.2 GHz), GSM 1.8 GHz (1.6–2.1 GHz), WLAN 2.5 GHz (2.2–2.8 GHz), Wi-MAX 3.5 GHz (3.1–4.0 GHz), WLAN 5.5 GHz (5.3–6.4 GHz) and 7.35 GHz (7.0–7.8 GHz) resonating bands. The designed sensing antenna is low profile, lightweight and small in size with two circularly polarized bands at frequencies 1.8 and 2.5 GHz. In the proposed rectenna, a dual-stage voltage doubler rectifying circuit is utilized for converting surrounding RF signals into DC power. A matching network is connected between the fractal antenna and the rectifying circuitry for realizing a good impedance matching between them. To verify the proposed design, a prototype rectenna is fabricated and measured results are compared with the simulated results. The proposed rectifier provides an RF to DC conversion efficiency of 78%.     

一种新颖的5.8GHz圆极化接收整流天线

提出了一种新颖的用于微波能量传输的圆极化接收整流天线。截角矩形微带天线作为接收天线,在工作频率为5.8GHz时得到的轴比为1.2dB,使用肖特基势垒二极管作为整流部分。通过测量接收整流天线的能量转换效率,证明发射天线和接收整流天线之间的极化未对准对于输出功率和能量转换效率的影响都很小,所以这种接收整流天线非常适用于移动物体间的微波能量传输。     

Dual Wide Band Circularly Polarized Microstrip Patch Antenna with Offset Feed

Wireless Personal Communications - A compact, dual band circularly polarized antenna has been proposed and investigated. It has been designed with single feed and has simple structure. The antenna...     

5.8-GHz circularly polarized dual-rhombic-loop traveling-wave rectifying antenna for low power-density wireless power transmission applications

This paper reports a right-hand circularly polarized (RHCP) high-efficiency traveling-wave rectifying antenna (rectenna) designed in a coplanar stripline (CPS) circuit that is etched on a Rogers Duroid 5870 substrate with /spl epsiv//sub r/=2.2 and 20-mil thickness. A 4 /spl times/ 1 traveling-wave array of RHCP high-gain dual-rhombic-loop antennas (DRLAs) and a reflecting plane are used to provide highly efficient RF-to-DC conversion in the presence of lower power densities regardless of the rectenna's broadside orientation. The DRLA array has a circularly polarized antenna gain of 14.6 dB with a 2:1 voltage standing-wave ratio bandwidth of 17% and a better than 3 dB axial ratio fractional bandwidth of 7% centered about 5.8 GHz. The rectenna achieves 82% RF-to-DC conversion efficiency at 5.8 GHz and uses a low-profile CPS band-reject filter to suppress the re-radiated second harmonic by over 14 dB. The rectenna operating at low power density should have many applications when the transmitting power is low and/or the transmission distance is long.     

一种寄生阵列宽带圆极化天线的设计

该文设计了一款C波段单馈寄生阵列的宽带圆极化天线。此天线采用紧邻的双层F4B介质基板,通过在方形驱动贴片上开槽及采用寄生阵列的设计实现了圆极化。对天线结构的设计步骤进行说明,研究了各结构对天线阻抗带宽和轴比带宽的影响,并研究了寄生贴片切角长度和驱动贴片上的缝隙宽度对天线轴比和带宽的影响。对天线的圆极化方向图进行了仿真。仿真结果表明,在5.5 GHz时实现了右旋圆极化,最大增益为8.1 dBi。加工并测试了宽带圆极化天线,测试结果与仿真结果基本相符,天线实测的阻抗带宽为1.3 GHz,轴比带宽为1.26 GHz。设计的叠层天线具有结构紧凑,装配简单和轴比带宽大的优点。