Unidirectional antenna composed of dipole and loop

A new printed structure composed of a dipole and a loop antenna for achieving a unidirectional antenna is proposed. The proposed antenna demonstrates that when an electric dipole and a magnetic dipole are excited simultaneously, a unidirectional radiation pattern can be obtained. With the absence of any ground plane or reflector, this directional printed antenna with single-layer structure can be used nowadays in small directional wireless systems and some handheld devices that need to radiate in a particular direction. The antenna operates at 2.4 GHz with an impedance bandwidth of 7.4% for S₁₁ < -10 dB and a peak measured gain of around 4.3 dBi.     

利用贴片天线的奇偶模实现宽频带辐射零点扫描

设计了一款方向图分集的宽频带贴片天线。该天线由矩形贴片与共面波导馈电结构组成。贴片工 作在偶模或奇模状态,分别对应边射和水平全向辐射方向图。两个辐射模式由一个尺寸为35 mm×14. 5 mm 的馈电 网络激励。馈电网络中的微带线-槽结构和共面波导(CPW)结构分别产生同向和反向电场,从而分别激励贴片的奇 模和偶模,实现宽频带和高隔离。测试结果显示,天线的工作频段为2. 17~2. 95 GHz,工作带宽为780 MHz(31%)。 基于这两个辐射模式,天线可在特定角度产生辐射零点以对抗恶意干扰,且零点的角度随工作频率的变化呈线性变 化规律。该天线可用于MIMO 等智能通信系统。     

RFID Tag Antenna Coupled by Shorted Microstrip Line for Metallic Surfaces

This letter presents the design of a small and low‐profile RFID tag antenna in the UHF band that can be mounted on metallic objects. The designed tag antenna, which uses a ceramic material as a substrate, consists of a radiating patch and a microstrip line with two shorting pins for a proximity‐coupled feeding structure. Using this structure, impedance matching can be simply obtained between the antenna and tag chip without a matching network. The fractional impedance bandwidth for S₁₁<3 dB and radiation efficiency are about 1.4% and 56% at 911 MHz, respectively. The read range is approximately from 5 m to 6 m when the tag antenna is mounted on a metallic surface.     

基于SIW的多波束CTS阵列天线设计

文中设计了一款基于基片集成波导(SIW)的毫米波高增益多波束连续横向枝节(CTS)阵列天线,它通过切换馈电端口实现多波束功能。该天线整体结构简单,采用印刷电路板工艺实现。天线主要包含馈电喇叭、平面波转换结构以及辐射结构三个部分,由三层基板构成。馈源为基于SIW的馈电喇叭,并在口径处添加匹配结构以提高其辐射性能;平面波转换结构由SIW抛物面和渐变耦合槽组成,可将馈电喇叭辐射出的柱面波转换为幅度服从泰勒分布的平面波进而为CTS阵列馈电,因此天线具有低副瓣的特性;辐射结构为1×8的CTS阵列,通过优化缝隙宽度以保证每个单元辐射出相等的能量。天线工作在30 GHz,通过切换馈电端口可在±20°范围内实现波束切换,天线测试结果与仿真结果吻合,验证了设计的合理性。     

紧凑型电磁带隙结构在短路微带天线中的应用

该文提出一种带有紧凑型电磁带隙结构的短路微带天线,并与相同尺寸的普通短路微带天线作比较。测试结果表明该电磁带隙结构天线在增益上增加了3dB, 面的交叉极化有了明显的改善。同时也证明了设计具有同样谐振频率的电磁带隙结构单元,使用这种紧凑型结构的单元边长尺寸仅为普通结构的5060％左右。这对最终实现电磁带隙结构微带相控阵天线具有重要意义。     

基于ANSYS与Delphi天线电性能分析平台的设计

天线结构设计人员由于不甚了解电磁理论，不能进行严格理论分析和计算，只是依靠经验设计天线机械结构，从而保证天线反射面满足电气设计人员提出的精度指标要求。结果在工程中造成浪费。因此，有必要建立天线电性能分析平台，在天线虚拟电子样机设计之后，利用该平台计算天线电性能，判断天线结构是否满足要求。该平台可用来指导天线结构设计人员的工作，改进天线设计手段和方法，提升设计分析质量，降低天线设计与制造成本。     

Ka频段单偏置天线馈源定位精度分析

抛物面天线中,馈源与反射面的相对位置非常重要,因为它直接影响天线电气性能。以Ka频段单偏置抛物面天线为例,分析计算了馈源横向偏焦、纵向偏焦对天线方向图和增益的影响,并给出2组关于馈源偏焦距离与天线第一旁瓣电平和天线增益相对关系图,为今后天线结构设计提供一个理论依据。测试结果表明,该结果可以应用于实际工程。     

一种用于圆柱形金属载体的新型共形天线

提出了一种能用于圆柱形金属载体的新型全向共形天线,仿真分析了该天线在金属圆柱体上的辐射性能,分析结果表明该天线在垂直于圆柱体的四周全向辐射.在仿真基础上,制作了该天线并用于一个子母弹抛撒过程弹载测量记录系统,使用结果表明这种新型全向共形天线设计合理可行.此外,该天线还具有结构简单、低剖面、成本低、易生产的优点,在军事和民用上都有着广阔的发展和应用前景,如导弹、军舰、坦克等的探测和跟踪.     

Noncoplanar v-shaped antenna

In this paper, a novel v-shaped antenna is proposed. This type of antenna may be considered as an evolution of the noncoplanar fin antenna. The structure is similar to the latter but it is more easy to analyze and more approachable to the practical applications. Closed-form solutions for the characteristic impedance and the fields are obtained. The theoretical analysis makes use of conformal mapping technique based on the fact that a pure spherical TEM wave can be supported by the antenna.     

基于PDMS嵌入式超宽带天线设计

设计了一种以柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介质基片的超宽带(UWB)天线,其辐射单元由矩形和半圆环金属贴片组成,两部分结构由带状贴片连接,采用共面波导方式馈电。上述金属贴片嵌入在PDMS基片中间,用于人体通信的可穿戴系统。利用嵌入式结构,有效提高了天线的柔韧性和耐用性。为了更好地模拟天线在人体表面的工作环境,构建了包括皮肤、脂肪和肌肉的三层人体组织模型,满足人体安全的国际标准的最大天线比吸收率值为16.4 mW。最后对天线样品进行测试,结果表明天线总体性能稳定,阻抗带宽为5.39-10.33 GHz,实现了在医学机构使用的频段(5.725-5.875 GHz)要求。     

具有谐波抑制功能的双极化缝隙天线

针对微波能量传输领域中接收天线与发射天线发生极化失配时,整流天线接收的能量会急剧下降的问题,设计了一款工作在2.45 GHz具有谐波抑制功能的双极化缝隙接收天线,该接收天线本身发生一定角度旋转时仍可通过双极化的特性接收能量。通过在贴片上开大小合适、结构对称的缝隙,实现天线水平极化和垂直极化;运用缺陷地结构,实现谐波抑制功能。仿真结果显示,在2.45 GHz处,天线的隔离度高于17.6 dB,增益3.9 dBi,阻抗匹配良好,在二次、三次谐波处天线的回波损耗为-0.38 dB和-0.96 dB,仿真结果和实测基本吻合。     

含有寄生单元的倒F天线分析与设计

提出了在普通倒F天线的两侧和底部同时添加寄生单元的改进倒F天线,该天线与普通的倒F天线相比有更宽的带宽.设计了一个工作于中心频率1.2GHz的改进倒F天线.对该天线的电气特性进行了仿真计算,并对天线主要结构参数对谐振频点和阻抗带宽的影响进行了详细分析.该天线相对带宽达到了33%(VSWR<2),约为普通倒F天线阻抗带宽的4倍,有效地展宽了传统倒F天线的工作带宽,在宽带通信系统中有较好的应用前景.     

Beam-Switching Antenna Based on Plane Dipole Structure

A novel method for designing a beam-switching antenna with the plane dipole is presented. The antenna is composed of double dipoles placed at the center of an active square structure that is divided in four equal sectors by metallic sheets. Metallic patches at the outside of the structure are used to enhance the radiation performance of the antenna. In each step, the diodes in one sector are on, whereas other diodes are off. The sector with off-state diodes defines the direction of the radiation pattern. An antenna model is designed on the substrate of FR4. The proposed antenna operates from 4.8 GHz to 5.5 GHz with gain of 6.3 dBi and F/B (front to back ratio) of 13.2 dBi when the operating frequency is 5.2 GHz. The antenna radiation pattern can be swept in the entire azimuth plane in four steps with a 3 dB beamwidth of 90. The results reveal that the antenna could be used in the base station of the wireless communication systems.     

一种超宽带高增益的透镜喇叭天线的设计

该文提出了一种适用于微波通讯系统的超宽带(UWB)高增益透镜喇叭天线。该天线由一个E面喇叭天线,一个球面介质透镜和双楔形金属脊构成,并由同轴线馈电及采用HFSS软件仿真。仿真结果表明,双楔形金属脊可有效增加喇叭天线的带宽,有效频率带宽达到2～12 GHz。当仅使用双金属脊来改善喇叭天线的性能时,喇叭天线的增益会下降。文中使用一种球面介质透镜来补偿双金属脊对喇叭天线增益的负面影响。仿真结果表明,该透镜可有效提高喇叭天线在工作频带内的增益。采用透镜和金属脊结构后,该喇叭天线拥有超宽带,高增益和较强的定向辐射性能,可以应用于各类通信系统中。     

异物对天线性能的影响分析

针对异物的存在将对天线性能产生影响这一问题,设计了一款单臂阿基米德平面螺旋天线。该天线的尺寸相对较小,剖面极低,具有良好的宽频带特性和圆极化特性。通过HFSS软件模拟仿真并分析异物如铁块、木头、肌肉组织等对天线性能的影响。仿真结果表明：磁导率较大的铁块与介电常数较大的肌肉组织对天线性能影响较大,介电常数小的木头对天线性能影响较小;异物尺寸越大对天线性能的影响越明显;异物距天线轴向的横向距离不同对天线性能的影响程度也有所不同。分析结果为天线作为一种异物检测工具的可行性提供了理论依据。     

一种基于光子带隙结构的新型圆极化天线

分析了一种畸变式共面紧凑型光子带隙(DUC-PBG)结构的阻带特性,论证了其结构比传统的UC-PBG更加紧凑,因而更有利于实现光子晶体天线的小型化。在提出一种圆极化微带天线的基础上,将这种DUC-PBG结构刻蚀在贴片天线的周围,并使得天线的工作频率落在它的阻带范围内,以此来实现抑制表面波和改善天线性能的目的。通过对该结构进行数值仿真,证实了该设计在抑制表面波、削弱交叉极化分量、提高增益及改善天线的辐射方向性等方面的有效性。     

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...     

一种基于分布式发射天线的差分空时调制方法

在基于分布式发射天线的多入多出(MIMO)系统中,由于各发射天线的发射信号不同时到达接收端,用于信道估计的导引设计及发射方法存在一定困难。针对这一问题,该文提出一种无需信道估计的分布式MIMO差分编码及检测方法:发送端将发射矩阵进行相位差分调制后发射,接收端利用前后接收量判断相位信息恢复出发送端数据信息。该方法频谱效率与V-BLAST相同,适用于任意发射天线数和接收天线数,且不要求接收天线数大于发射天线数。仿真结果表明,在不同信道传播时延情况下,误码率性能不同。     

一种宽频带介质谐振器天线的设计与实现

摘 要：带宽拓展,一直以来是介质谐振器天线研究重要内容之一。基于此,本文设计了一款宽频带介质谐振器天线。采用共面波导馈电的单极天线与介质谐振器天线的混合结构,通过调节谐振器尺寸和共面波导的结构,使各个工作模式的频带互相重叠,展宽所设计天线的带宽;同时地板上引入开槽技术,对馈线进行阻抗匹配。利用仿真软件对天线参数进行优化仿真,实现天线频带宽度为2.98-7.18GHz（S11<-10dB）,相对带宽达到84.3%,带内最大增益达到4.9dBi。对该天线进行加工测试,仿真与测试基本吻合,结果表明,该天线不仅可实现宽频带,且结构简单,尺寸小,易集成,可广泛应用于WLAN/WIMAX等通信领域。     

新型光子带隙宽带双极化微带天线设计

设计了一种基于光子带隙（PBG）高阻表面的宽带双极化微带天线。将PBG高阻表面地板应用到设计的缝隙耦合微带天线上,实现了C波段阻抗带宽为22%（VSWR<2）的宽带双极化天线单元。仿真结果表明,与加金属地板的情况相比较,设计得到的PBG高阻表面在减缩剖面的同时,改善了天线的阻抗带宽、增益、端口隔离度和交叉极化,其中端口隔离度最大可以提高约8dB、轴向交叉极化可以提高约4dB。