Miniaturized multi-band antenna using deformed splot ring resonator

A 48mm×60mm×1mm miniaturized multi-band antenna based on deformed split ring resonators was presented.The antenna was consisted of a micro-strip line and a deformed split square ring.Its /S11/parameters were determined through numerical simulation and experimental measurement within three working bands of 2.6GHz to 3.0GHz,3.9GHz to 4.4GHz and 5.2GHz to 5.8GHz and the results showed that the parameters within all the bands were less than-10dB.The gain at every frequency for the antenna was above 2.2dB and it increased monotonously with the frequency from 5.5GHz to 7.0GHz.     

一种新型六边形宽带毫米波MIMO天线

提出了一种六边形开槽结构的宽带毫米波多天线技术(MIMO)天线。该微带天线的贴片为六边形采用共面波导馈电方式,并通过开槽拓宽天线的带宽,没有添加隔离枝节,可实现隔离度小于-20 dB,尺寸为23.6 mm×15.4 mm×0.1 mm。通过电磁仿真软件HFSS对设计的天线单元及MIMO天线进行了仿真与分析结果发现,该毫米波MIMO天线在5.1～41.8 GHz频率范围内回波损耗均小于-10 dB,并且具有良好的辐射特性。     

一种宽带平面单极子天线设计

设计了一种介质基板尺寸为80.0mm×70.0mm×1.6mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4的宽带微带天线。基于软件HFSS对天线进行仿真,结果表明:天线工作带宽可达到0.79~2.81 GHz(回波损耗dB(S(1,1))≤-10dB,驻波比VSWR≤2),相对带宽达112%,覆盖GSM900、CDMA800、DCS1800及PCS1900通信波段,同时包含无线局域网WLAN 2.45GHz波段,在工作频段内具有良好的辐射方向性和增益,可用于手机信号屏蔽仪天线设计。结果同时表明接地面尺寸比辐射贴片尺寸改变对天线带宽的影响大。     

一种简易差分微带贴片天线的设计

在微带贴片天线的基础上,设计了一种介质基板尺寸为34.2mm×34.2mm×1.6mm,材料是FR4(相对介电常数为4.4)的简易差分微带天线,并基于传输线理论给出了差分天线输入阻抗与馈电点间的关系。用软件HFSS对天线进行仿真分析,结果表明:天线工作带宽为2.41~2.47GHz(回波损耗)≤-10dB),适用于无线局域网WLAN 802.11b(2.4~2.48GHz)系统,在工作频段内具有良好的辐射方向性。差分天线把差分信号直接馈入到天线的两个端口,为设计高集成的射频前端提供了新途径。     

一种简易差分微带贴片天线的设计

在微带贴片天线的基础上,设计了一种介质基板尺寸为34.2mm×34.2mm×1.6mm,材料是FR4(相对介电常数为4.4)的简易差分微带天线,并基于传输线理论给出了差分天线输入阻抗与馈电点间的关系。用软件HFSS对天线进行仿真分析,结果表明:天线工作带宽为2.41~2.47GHz(回波损耗)≤-10dB),适用于无线局域网WLAN 802.11b(2.4~2.48GHz)系统,在工作频段内具有良好的辐射方向性。差分天线把差分信号直接馈入到天线的两个端口,为设计高集成的射频前端提供了新途径。     

关于45GHz毫米波对矩形阻挡物的绕射研究

基于45 GHz毫米波室内通信测量对木板、镜子以及白铁板的阻挡绕射特性进行了研究.根据阻挡物材料的不同,分别提出三射线和四射线阻挡绕射模型.对12 mm厚的木板、6 mm厚的镜子以及0.35 mm厚的白铁板进行了矩形阻挡绕射测量实验.实验结果表明,在矩形木板阻挡下45 GHz毫米波的平均传输衰减系数约为-4.28 dB,其衰减测量结果与提出的四射线模型仿真结果平均误差为-0.02 dB.在0.35 mm厚的矩形白铁板阻挡下,45 GHz毫米波的平均传输衰减系数约为-18.2 dB.在镜子远离天线的情况下,面对发射天线时的平均传输衰减比背对发射天线时大1 ～2 dB,而在镜子靠近天线的情况下,其面对发射天线时测量的结果与白铁板阻挡下的衰减类似.     

一种简易结构地板开槽的多频段内置单极子手机天线的设计

设计了一种应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE 2.3 GHz/WiMax2.5 GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式的内置单极子手机天线.天线整体结构由单馈电双分支平面辐射体和开槽结构的不完全PCB地组成,双分支平面辐射体能够产生3个谐振点,其中的短分支产生2 600 MHz谐振点,长分支产生900 MHz谐振点,短分支和长分支共同作用产生1 900 MHz谐振点,开槽PCB地延长地板的电流路径,从而降低了低频谐振点,增加天线带宽.天线整体结构尺寸为115 mm×60 mm×6 mm,其中天线辐射体尺寸为50 mm×15 mm×6 mm.所设计的天线结构紧凑、简单,易于制作,满足移动手机天线的设计要求.使用Ansoft HFSS仿真软件设计和优化天线结构,并制作实际的测试模型.实验测量结果和仿真结果一致性较好,表明了此天线结构设计的准确性.     

5.8GHz串馈低副瓣双极化微带天线阵设计

采用串联馈电方式设计了一种工作于5.8 GHz低副瓣八元微带天线阵,该天线易于制作,具有双线极化、高增益、窄波束特性,仿真旁瓣电平为-18 dB,实测垂直极化端口S11<-10 dB的带宽是5.5~6.5 GHz,水平极化端口S22<-10 dB的带宽是5.7~6.6 GHz,能较好地满足ISM频段无线通信系统的要求。     

基于八木天线的双频带微带天线

为解决八木天线体积大和印制天线增益普遍较小的矛盾,设计一种基于八木天线结构的双频带印制准八木天线。该天线制作在以聚四氟乙烯(1mm,εr=2.65)为材料的基板上,两振子在基板的上下两侧呈对称分布,背面部分的振子通过带线与地直接相连,而正面部分的振子则通过带线-微带线直接馈电。这种简单的馈电结构可使该天线在5.2GHz和5.8GHz处分别获得了8.85dB和9.47dB的增益,且定向性较强。利用三维电磁仿真软件(Ansoft HFSS13.0)进行仿真设计,并将制作好的天线通过SMA连接器连接到矢网仪(Agilent Technologies N5230C10MHz~20GHz)进行测试。实际测试结果与仿真结果基本吻合,符合设计要求,验证了设计的正确性。     

一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能，本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料，由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构，通过串联方式进行连接，并采用共面波导馈电获得超宽带特性，天线下方放置金属反射板，以获得定向辐射特性。同时，采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明，天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性，在8.5 GHz时，获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能，适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。     

一种对跖圆形的宽带共形阵列天线

针对目前共形天线带宽窄、增益低的缺点,提出了一种新型的宽带对跖圆形天线结构.利用该结构组成的串联和串并联结合的共形阵列天线,其增益高、带宽宽,可以工作在无线局域网(WLAN)2.4GHz频段.仿真结果表明,共形后的串联4单元横向阵列天线的-10dB带宽为1.812~2.901GHz(相对工作带宽46.2%),在2.45GHz处的最大增益为6.8dBi.而纵向共形后的串并联4×4单元阵列天线可以实现双频带,-10dB带宽分别为2.316~2.367GHz和2.588~2.858GHz,在2.8GHz处的最大增益为7.2dBi.     

三频段MIMO天线的双中和线去耦合设计

设计了一款可以应用于LTE2300和WiMAX3.5/5.8 GHz频段的多输入多输出(MIMO)天线,其由2个相距4 mm的对称单元组成,且每个单元由"己"和"弓"形的弯折线构成。采用背对背布局形式的组阵方式来实现低频段的高隔离度。同时,为了提高中频段和高频段端口间的隔离,将双中和线去耦结构加载至天线单元两端,并对该去耦结构进行了理论分析和实验验证。利用HFSS仿真软件对MIMO天线的性能参数包括S参数、辐射模式、增益和包络相关系数(ECC)等进行研究。结果表明,在频点为3.5 GHz处隔离度提高25 dB,在频点为5.7 GHz处实现了30 dB的隔离度。此外,该天线具有全向辐射特性,在工作频段内具有较好的分集增益。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

基于RFID应用的小型化印刷偶极子天线设计

为了研究满足工程需要的RFID标签天线,以2.45 GHz工作频段为例,给出了印刷偶极子标签天线以及其小型化设计。所设计的2.45GHz印刷偶极子标签天线的性能指标为：在驻波比小于1.5时,工作带宽约为450MHz;天线增益为1.4dB;天线尺寸大小为37mm×45.8mm。小型化后的天线尺寸缩小为31.8mm×28.5mm,面积减小了约47%,在驻波比小于1.5时,天线带宽约220MHz,天线增益为1.2dB。此外,给出了小型化天线的实测结果,并且与理论结果进行了比较,结果吻合良好。     

基于特征模理论的低剖面MIMO立方体天线

基于特征模理论,给出了一种适用于室内环境的16端口多输入多输出(MIMO)立方体天线设计.首先利用特征模理论在对一个矩形金属片进行模式分析的基础上,同时激励金属片的不同模式,设计了一款工作于5. 150～5. 875GHz的高隔离度的4端口MIMO天线单元,并引入人工磁导体(AMC)表面代替原天线的地板,大大降低了天线的剖面.进一步地,围绕立方体环绕一周组成4×4端口的MIMO立方体天线,在较小的空间内实现了天线的多端口与多极化.仿真和测试结果表明:天线在5. 150～5. 875 GHz频段内端口反射系数S_(ii)-10 dB,端口间隔离度|S_(ij)| 20 dB.     

新型平面交叉耦合偶极子天线

本文提出一种新型平面交叉偶极子天线.该天线以原平面单极子天线为原型,通过采用交叉馈电和缝隙耦合技术将单极子拓展为异面偶极子,实测和仿真数据显示在频段0.8GHz～1.0GHz/1.7GHz～2.5GHz的驻波比均在2.0以下,低频段增益为2.62dB,高频段增益为4.21dB.该天线结构尺寸紧凑,易隐藏且安装方便,偶极子的结构使得可以在天线中心馈电,便于实际应用.     

低剖面紧凑的圆盘加载单极子天线

本文介绍了一种低剖面小型化圆盘加载单极子天线.通过盘加载的方式,在中心频率5. 8 GHz处,首先将单极子天线的剖面从大约12. 9 mm(0. 25λ_0)降低到2 mm(0. 039λ_0),实现了低剖面的特性.加载在单极子天线上方的圆盘,尺寸大概为21 mm(0. 41λ_0),因此天线具有结构紧凑的特点.接着,为了使天线具有良好的匹配,在加载圆盘四周加入4个接地通孔,并且在馈电端口加入集总电感.最终,天线在中心工作频率5. 8 GHz处实现了反射系数-15 dB的匹配性能.     

低雷达散射截面的微带天线设计

文中基于微带天线的开槽技术和短路针加载技术,设计了低雷达散射截面(RCS)的微带天线.将分形技术应用于微带天线RCS缩减中,设计了单辐射边分形低RCS微带天线.研究结果表明:微带贴片天线在1~12GHz的频带内实现天线RCS缩减,最大缩减幅度为20dB.基于分形技术的微带天线实现了天线带内、带外RCS同时缩减.     

具有带阻特性的超宽带天线研究

根据短距离无线电通信系统对超宽带天线的要求,提出了一种具有带阻特性的紧凑的超宽带天线。通过在辐射贴片上开两个L型槽来实现天线的带阻特性,仿真和实测结果表明,所设计的天线具有30 mm ＆#215;30 mm尺寸大小,可实现天线频带宽度（ S11≤-10 dB）3．512 GHz,相对带宽达110％,并实现了5．26．2 GHz的带阻特性,实验结果表明,该设计天线在工作频带范围内具有全向性,适用于超宽带系统的应用,而且最高增益达到了7．58 dB。     

一款共面可覆盖WLAN及WiMAX频段的三频笔记本电脑天线的设计

采用软件设计和实验相结合的方法,设计了一款紧凑型、共平面、能覆盖2.4/5.2/5.8 GHz WLAN和2.5/3.5/5.5 GHz WiMAX工作频段的笔记本电脑天线.该天线采用耦合馈电方式,通过调节矩形辐射面和L形结构尺寸以及耦合缝隙的大小来产生2.5 GHz和5.5 GHz的谐振频率;通过在L形辐射表面开一个U形缝隙来实现3.5 GHz处的谐振点,该U形槽的长度大约为4 GHz谐振点处的1/4SymbollAp;其整个天线的面积只有7.5 mm×17.5 mm(不包括笔记本电脑天线的地板).在设计中通过调节矩形耦合辐射体与L形辐射面的间距可以有效地调节各谐振点的强度,还可以实现天线输入输出的阻抗匹配.当被嵌入在支撑笔记本电脑显示屏地板的顶端时,天线能很好地满足WLAN和WiMAX的所有工作频带并具有良好的辐射特性,经过软件优化和对实物的测试,测试结果和仿真结果吻合良好.