新型双极化超宽带交叉偶极子设计

基于磁电偶极子天线的Γ型耦合馈电结构,该文设计了一款具有轴向辐射特性的轻薄超宽带双极化交叉偶极子天线。通过正交放置两个Γ型耦合馈电结构和两对环形电偶极子单元,获得了双线极化特性。Γ型耦合馈电结构将同轴线内的电磁能量引导至距离金属反射平板上方λ/4(λ为波长)处的电偶极子,实现了轴向辐射。经过加工和测试表明,该天线的相对阻抗带宽为83.9%(1.35~3.30 GHz),带宽内具有稳定的轴向辐射特性,其轴向增益从7.9 dBi到8.6 dBi变化。结果表明,测试和仿真结果吻合良好,证明了该设计的有效性。     

一种新型UWB平面单极子贴片天线设计

首先提出了一种小型超宽带酒杯形单极子天线结构,采用对接地板做切角处理和辐射贴片的曲流处理,提高了宽频天线性能。通过HFSS数值模拟仿真,该天线主抗带宽为3.08～11.18GHz,覆盖了FCC建议的频段。在整个频段内辐射方向图E面和H面具有良好方向图稳定性,满足了超宽带通信对天线的要求。     

印刷偶极子天线实现全向辐射的一种设计方法

印刷偶极子天线由于具有体积小、频带宽等优点而被广泛用于许多领域.针对在某些场合需要E面全向辐射天线,设计了一个平面结构的宽带阵列天线,并利用电磁仿真软件HFSS进行仿真.天线采用了巴伦馈电的印刷偶极子作为基本单元,通过引入平面喇叭和反射单元来改善方向图不圆度,使其能在E面实现全向辐射.结果表明,它在3.5～6.5GHz的宽频率范围内的回波损耗基本在-10dB以下,E面方向图不圆度小于3dB,仿真与实测结果能够较好地吻合.     

超宽带双极化交叉偶极子天线设计

提出一种结构简单的新型超宽带双极化天线。采用交叉偶极子天线实现双线极化;每只偶极子天线由两个八边形环振子构成,同时在八边形环内部加载寄生枝节,引入新谐振点增加天线带宽;天线结构紧凑,尺寸仅为0.3λL?0.3λL(λL为低频截止频率对应的空间自由波长)。对天线进行加工测试,测试结果表明,该天线在1.24~4.42 GHz能够实现电压驻波比(VSWR)<2,相对带宽达到125%,方向图带宽为95%(1.24~3.60 GHz)。天线定向辐射性能良好,在方向图带宽内增益大于7 dB。     

一种新型的陷波天线

设计了一种新型的超宽带天线,具有小型化,2.0~10.6 GHz的工作带宽及全向性的特点。基于该超宽带天线提出了一种新的实现陷波特性的方法,在天线的地板上添加一个近似半圆的谐振单元,该单元与辐射部分通过一个通孔相连,并且所加的结构对原始超宽带天线的其他特性影响很小。同时给出了该方法的等效电路。仿真与实测结构均表明该超宽带天线驻波比(VSWR)小于2的阻抗带宽是2.0~10.6 GHz,天线在5.0~5.9 GHz处有明显的陷波特性,很好的覆盖了无线局域网(WLAN)(5.125~5.85 GHz）的工作频段。可以解决超宽带通信频段与WLAN间的电磁干扰问题,实现频谱兼容。     

宽带高增益直角反射器天线

该文设计了一种基于直角反射器的宽带高增益天线。天线结构包括八元印刷偶极子阵、一分八并联馈电网络、直角反射器。平行双线形式馈电网络实现各偶极子单元平衡馈电的同时具有阻抗变换作用,从而保证了辐射单元具有良好的幅相特性。馈电网络和辐射单元均印刷在介电常数为2.65的介质基板上,使得天线结构简单、成本低、易加工。将印刷有辐射单元和馈电网络的介质板放置于直角反射器内提高天线的增益。测试结果显示,该天线电压驻波比(VSWR)≤2的相对阻抗带宽达到21.4%（7.00~8.68 GHz）,在对应的阻抗带宽内,天线增益达到17 dBi。     

一种新型的陷波天线

设计了一种新型的超宽带天线,具有小型化,2.0~10.6GHz的工作带宽及全向性的特点。基于该超宽带天线提出了一种新的实现陷波特性的方法,在天线的地板上添加一个近似半圆的谐振单元,该单元与辐射部分通过一个通孔相连,并且所加的结构对原始超宽带天线的其他特性影响很小。同时给出了该方法的等效电路。仿真与实测结构均表明该超宽带天线驻波比(VSWR)小于2的阻抗带宽是2.0~10.6GHz,天线在5.0~5.9GHz处有明显的陷波特性,很好的覆盖了无线局域网(WLAN)(5.125~5.85GHz)的工作频段。可以解决超宽带通信频段与WLAN间的电磁干扰问题,实现频谱兼容。     

带引向器的非对称平衡对拓Vivaldi天线设计

设计了一副改进的非对称平衡对拓Vivaldi天线。辐射贴片外边缘用3阶多项式曲线修正,以实现很宽的阻抗带宽。在天线口径处嵌入一个金属贴片作引向器以改善天线的辐射特性。对辐射贴片引入非对称性,使得E面波束偏离得到进一步补偿。实测结果表明,该天线具有极宽的工作带宽,在2~40 GHz内的增益大于0 dBi,且在15~30 GHz内的增益大于14 dBi;E面的波束偏离在6~40 GHz频率范围内小于3°。该天线具有结构简单、尺寸紧凑（44 mm×98 mm）以及方向图稳定等优点。该天线能够较好地应用于相控阵、超宽带系统等。     

新型超宽带微带阵列天线分析设计

本文提出了一种新型的超宽带微带阵列天线,天线由4个按H面排列的单元天线组成,天线单元是加载矩形贴片的平面印制圆形缝隙微带天线,该天线单元具有小尺寸的同时还拥有很大的带宽。整个天线由一分四的威尔金森功分器进行馈电。实验结果表明,该天线的阻抗带宽从3.1GHz到12.4GHz,达到了4倍频程,覆盖了整个UWB频带,同时,天线还是双向辐射,具有平面结构小尺寸的特点,适合应用于目前的超宽带无线通信系统。     

一种低剖面紧耦合超宽带天线设计

设计一种新型紧耦合天线阵列(TCA)。该阵列单元采用平面蝶形偶极子,利用单元之间的耦合效应以达到展宽天线频带的效果。通过在天线阵列与导体接地板之间加载阻性频率选择表面(RFSS)来抑制导体接地板对天线造成的短路点,进一步增加阻抗匹配带宽。本文设计寄生层以代替传统的介质板宽角匹配层,大大降低天线的剖面高度及质量,改善阵列的扫描特性。仿真实验结果表明：设计的紧耦合阵列在1.5~14 GHz频带内有良好的阻抗匹配(电压驻波比(VSWR)<2),可实现E面、H面45°宽角扫描。     

超宽带机载雷达天线的研究与设计

根据现代雷达系统的要求,设计制作了一种具有宽带宽波束扫描特性的椭圆单极子天线.分析了天线的阻抗特性、辐射特性以及表面电流分布特性.测量结果表明,该天线的有效工作带宽为1.65 GHz ～ 13.15 GHz,方位面实现了全向辐射,俯仰面3 dB波束扫描范围大于60°.天线体积较小,结构简单,加工方便,适合应用于超宽带雷达系统的天线单元.     

一种超宽带双极化阵列天线的设计

为满足超宽带无线通信应用需求,研究了一种超宽带双极化强耦合阵列天线. 阵元由两对相连印刷偶极子正交构成,结合Marchand巴伦与Wilkinson功分器构建的馈电网络,实现了平衡馈电、阻抗变换和带内共模谐振抑制等技术. 实验与仿真结果表明,该阵列天线可实现阻抗带宽1.5～4.0 GHz,E面波束扫描范围±60°,H面波束扫描范围±50°,并且天线结构简单,适合双极化宽角扫描相控阵天线系统的应用.     

应用于早期乳腺肿瘤探测的小型化超宽带天线

设计了两款可以应用于早期乳腺肿瘤超宽带微波检测技术的超宽带天线。两款天线均为平面单极天线,分别由叉形、三角形金属贴片和槽口金属接地板构成,采用微带线对其进行馈电。经过仿真优化,两款天线的-10 dB回波损耗频率覆盖范围分别为4～10 GHz和5～10 GHz,且在此带宽内具有良好的全向性。对叉形极子天线进行了实物测量,试验数据与仿真结果相吻合。两款天线体积小、结构简单、加工简便,能够较好地满足微波成像检测乳腺肿瘤技术中天线阵列的设计要求。     

超宽带榕树天线阵列设计

传统的超宽带天线体积大、重量沉、成本高、需要复杂的巴伦,为了设计一种2~7 GHz的低剖面低成本的超宽带侦察天线阵列,文中采用新型的榕树天线形式,对无限大的榕树天线阵列进行仿真优化。阵元采用SMA接头馈电,通过调整阵元尺寸,无限大榕树天线阵列工作带宽达到1.7~7.3 GHz。构造一个8×8有限大阵列,对最内部两层阵元馈电,增益的方向性相对单天线增强较多。仿真结果证明,榕树天线阵列可以实现2~7 GHz的超宽带,并且剖面高度只有最大波长的1/2,适合制作超宽带侦察天线阵列。     

Design of Compact Planar Triple Band-Notch Monopole Antenna for Ultra-wideband Applications

In this article a microstrip-fed mickey shaped monopole antenna with triple notched band characteristics for ultra-wideband applications is presented. By etching two slots in the ground plane, improved VSWR bandwidth is achieved. Mickey shape radiating patch provides 10 dB return-loss bandwidth from 3.10 to 10.60 GHz. By etching three simple C-shaped slots on the radiating patch, three existing wireless communication systems which interfere with UWB band is removed which includes WiMAX IEEE802.16 (3.30–3.80 GHz), WLAN IEEE802.11a/h/j/n (5.15–5.35, 5.25–5.35, 5.47–5.725, 5.725–5.825 GHz) and X-band downlink satellite system (7.1–7.9 GHz). Experimental results reveal that the proposed antenna exhibits desirable radiation patterns in the far field, resulting omnidirectional like pattern in the H-plane and nearly dipole like pattern in the E-plane.     

On the design of CPW-feed diamond shape fractal antenna for UWB applications

This article presents the design of diamond shape fractal antenna with coplanar waveguide feed for ultra-wide bandwidth. This new fractal antenna has been designed on substrate ε_r ?=?4.3 and thickness h?=?1.53?mm. The antenna has been constructed incorporating fractal geometry in a circular disc of 30?mm diameter. The experimental result of this proposed antenna exhibits the excellent ultra-wide bandwidth from 2.05?GHz to 6.245?GHz. The detail parametric studies have been carried out using electromagnetic simulator HFSS10. The experimental results are in close agreement with the simulated results. The experimental radiation patterns are nearly omni-directional in H-plane and dumble shape in the E-plane throughout the frequency band of interest. The measured group delay of this antenna is stable throughout the band. Such type of antenna is useful for ultra-wideband communication system, microwave imaging and precision positioning system.     

Optically transparent ultra-wideband antenna

A novel optically transparent ultra-wideband (UWB) disc monopole antenna is proposed. The antenna is fed by a 50 Ω coplanar waveguide and its operational bandwidth is measured from 1 to 8.5 GHz. Gain and radiation patterns are also presented. The antenna exhibits omnidirectional and monopole-like radiation patterns at low frequencies for the H-plane and E-plane, respectively. The proposed antenna uses the highly conductive AgHT-4 transparent film, which makes the antenna suitable for inter-vehicle communication.     

Band-notched UWB planar monopole antenna with two parasitic patches

A novel ultra-wideband antenna with band elimination characteristic is presented, which has omnidirectional patterns in the E-plane and impedance bandwidth of about 3-18 GHz with VSWR below 2. The proposed antenna is fed by microstrip line, and consists of the monopole type with two parasitism-patches rejecting 5.15-5.825 GHz bandlimited by IEEE 802.11a and HIPERLAN/2.     

宽频带宽波束磁电偶极子天线设计

为了展宽天线的波束宽度,在磁电(ME)偶极子天线的基础上,该文设计出一种低交叉极化宽频带宽波束的新型磁电偶极子天线。通过将振子倾斜弯折,展宽了天线的波束宽度;结合6个寄生振子的对称加载,提高了辐射方向图的一致性。在型馈电结构基础上,优化天线的振子间距和振子长度,实现了天线58.5%的相对带宽(S11-10 dB),频带范围为2.3~4.2 GHz;对振子倾斜角度以及寄生振子的参数进行优化,在2.4~4.0 GHz的频带内实现了辐射方向图E面和H面同时达到120以上的半功率波束宽度(HPBW)。测试与仿真有较好的一致性,证明了所设计天线不仅具有宽频带宽波束特性,同时在整个频带范围内方向图的一致性得到了极大地提高。