手机内置平面单极天线的多频与宽带技术研究

本文主要是对手机内置平面单极天线进行研究,详细阐述了手机内置平面单极天线的多频与宽带技术实现方法。针对目前手机内置平面单极天线的研究热点和发展趋势,设计了一款可以工作在GSM,DCS／PCS/TD—SCDMA四频段的平面单极天线,且做了实际样品。该天线样品实测结果与仿真结果相吻合。满足手机天线的各项指标要求,符合新一代移动通信多频宽带的特点,已经得到实际应用。     

宽带平面单极天线

提出了一种宽带平面单极天线,其辐射单元为底部具有斜切角的矩形铜片,馈电点偏离辐射单元的中心位置,斜切角和不对称馈电的应用有效地扩展了带宽.用Ansoft HFSS软件对天线尺寸、斜切角和馈电点位置等参数对天线特性的影响作了分析,给出了这些参数的最佳值,并根据这些最佳参数制作了天线样机.以电压驻波比小于3.5:1为标准,实测得到的天线带宽为70～3000 MHz.电压驻波比和方向图的测量结果与仿真结果吻合较好.     

金属地平面尺寸对超宽带单极天线性能影响

研究了金属地平面对无线移动终端超宽带单极天线性能的影响。当天线金属地平面的长度和宽带改变时,考察了包括阻抗带宽和辐射方向图在内的天线主要特性,尤其是地平面尺寸改变较大时对回波损耗的影响。并对40×60mm2的金属地平面尺寸对应的天线特例进行了样品加工和测试,结果表明其反射系数和方向图测试情况与实验仿真基本一致。     

宽带平面直角双频单极天线

对于超宽带系统,需要具备可工作频率为3.1~10.6GHz的宽带天线。本文介绍了四种宽带平面单极天线,分别为圆形平面单极天线、平面直角单极天线、平面双频单极天线和平面直角双频单极天线。其中平面直角单极天线兼具宽频和全向特性,平面双频单极天线和平面直角双频单极天线在两个谐振点都具有宽带特性,平面直角双频单极天线在整个频带内水平面的辐射方向图几乎都可以达到全向。     

平面单极天线的设计

随着SDR(软件无线电)和UWB(超宽带)无线系统对宽带天线的需求,平面单极天线渐渐成为研究的热点,它具有频带宽、体积小、制作简单、成本低等诸多优点。首先给出了平面单极天线的应用场合;然后阐述了该天线的设计方法,包括天线的四种形式、最佳馈电点间隙的选择和对称切角天线馈电点的处理;其次给出了天线设计时的边长选择,切角度数的选择和不同材料的比较;最后做了总结并提出了今后的研究方向。     

对板状单极加载天线的研究

本文从经典偶极子出发分析了其不能实现宽带的原因。通常为实现宽带可把偶极子的两臂变形为三角形，但这又会带来如横向尺寸太大等一系列问题，因此这里对三角形偶极子的馈电处进行了改进，以便于宽带匹配，并对由改进后的偶极子一臂构成的板状单极子的阻抗特性进行了讨论；接着以解析法讨论了该板状单极子的方向性；最后通过一个设计实例进行了验证。     

小型化宽频带平面单极天线的研究

文章在研究了现有平面单极天线结构和特性的基础上,提出了一种开槽平面单极天线,与未开槽天线相比,该天线的频带显著增加,而体积却基本保持不变。文章还研究了地板大小对天线带宽的影响。     

一种应用于WLAN的抗金属四频段平面单极天线设计

用于非金属外壳设备的常规天线与金属外壳设备一起使用,会导致完全不同的回波损耗。因此,提出了一种同时适用于金属外壳和非金属外壳设备的四频段平面单极天线,该天线由一个弯曲接地层、一对寄生贴片和由同轴馈电激发的辐射片组成。提出的天线能够在不同类型接地层影响下,保持其谐振频率一致性,甚至能够连接到金属外壳上。该天线适用于在WLAN 2.4/5.2/5.8 GHz、WiMAX 3.5/5.5 GHz和4.5GHz工作的多种应用。仿真和实际测量结果显示,即便是连接到较大的金属外壳或金属板时,提出天线能够较好地保持回波损耗和增益一致性且符合行业标准。     

平面双频单极天线研究

研究了一种小型化的平面双频天线,利用一个斜F加倒L图形结构并通过在天线结构中的电感平衡加载来设计一种平面单极双频天线.它具有接地板小且天线低端谐振点频带宽的特点,为平面双频单极天线的小型化设计提供了一种新的方案.     

小型化超宽带平面单极天线的设计

针对超宽带系统对天线小型化及宽带化的要求,基于平面单极天线模型,采用辐射单元开圆形槽及缺陷接地板结构,提出了一种反L形接地板结构的超宽带平面天线。仿真分析表明,该天线谐振特性良好,阻抗带宽达到了12GHZ,同时天线体积仅为20mm 20mm 1.6mm,实现了小型化,且结构简单,易于加工及集成,适合未来无限通信发展的需求。     

小型化平面单极子天线研究

研究一种新型的全向电小天线.在平面单极子天线的末端采用蛇形结构,并在适当的位置加载,将大大减小天线尺寸,扩展阻抗带宽.所设计的天线在30-400MHz频带内VSWR〈2.5, 阻抗带宽达到1：13,天线高度仅有0.4m,适用于移动载体多频段通信系统.设计过程中使用了基于有限元法的HFSS电磁仿真软件,计算结果与实测数据吻合得较好,表明电磁场数值仿真技术在加载天线设计中的可行性.     

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。     

一种新型超宽带平面单极天线的设计

提出了一种新型超宽带平面单极子天线。该天线由一个倒置的月牙形金属贴片和一个槽口金属接地板构成,采用微带线对其进行馈电。通过数值仿真和实验测量,该平面结构的单极天线具有超宽带性能,实测天线的-10dB回波损耗的频率覆盖范围为3．2～1．8GHz,相对带宽达115％,阻抗带宽达到3．6倍频。且该天线体积小、结构简单、加工简便,适合应用于短程超宽带通信系统。     

一种新型宽频带折合平面单极子手机天线的设计与分析

本文设计了一种新型微带馈电的折合平面单极子手机天线，采用时域有限差分法（FDTD）计算并分析了新型折合平面单极子天线几何参数对其性能的影响．实际测试发现，FDTD方法分析所得结果与实验结果基本一致,该天线具有结构简单、宽频带、馈电方便、便于集成等特点，为第三代移动通信手机天线增加了一种新选择.     

一种新的平面椭圆单极子超宽带天线

研究了超宽带天线的设计,提出了一种适合天线特征的设计方法。该文所提出的天线设计,讨论的是超宽带天线的综合特征,主要是基于频域的传递函数对各个参数的测量,即波形相关性、波形宽带拉伸比、波形相对增益。仿真结果表明,天线的整体性能和特征表现均很好,特别是在天线孔径方面有更好的表现。通过对这些参数的测量可定量地描述超宽带的传输性能。     

一款多频段小型单极子天线的设计

设计了一款多频段小型宽带单极子天线。采用Ansoft公司的HFSS13电磁仿真软件,对天线进行了仿真及优化,天线尺寸为39mm×29mm×1.7mm,该天线在多个频率点上谐振。仿真结果表明,该天线参数S11≦-10 dB,天线和馈线匹配的很好,覆盖了LTE2300,LTE2500和WLAN的2.4/5.2/5.8 GHZ及WiMAX的2.5/5.5 GHz的工作频段,适于目前的超薄智能手机。     

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。     

一种宽频UWB平面单极子贴片天线设计

目前超宽带无线通信已成为研究的热点,基于此提出了一种小型超宽带酒杯形单极子天线结构,对地板采用做一对切角形处理,提高了宽频天线性能,对其他参数影响不大。通过数值模拟,天线主抗带宽为3.10～11.45 GHz,覆盖了FCC建议的频段。在辐射方向图E面和H面具有良好方向图稳定性,基本满足了超宽带通信对天线的要求。     

一种新型超宽带平面单极子天线

设计了一种结构简单的H形双面印刷超宽带单极子天线.通过采用FDTD建模和HFSS软件仿真分析发现,适当调整天线凹槽的长宽和改变馈电结构可以调整天线的中心频率与带宽.由此设计制作了这种天线,并进行实验测试.结果表明:在厚度为0.15 cm的介质基片上,双面印刷的H型单极子天线, 实测带宽可达53 %(VSWR＜2.0), 中心频率处增益达2.88 dB.