一种高隔离度的双倒L形双频MIMO天线设计

研究了一种微带线馈电的双倒L形双频MIMO印刷天线结构,通过在倒L单极子结构上加载一条倒L形地板枝节,实现了天线的双频特性;通过在天线单元之间加载一条T形去耦枝节,有效提高了天线单元之间的隔离度。实验结果表明,天线在S11≤-10 dB时,工作频段分别为2.39~2.53 GHz和4.92~6.15 GHz,相对带宽分别为5.7%和22.2%,工作频段内隔离度均大于18 dB。此外,天线整体辐射特性较好,结构简单并易于制作,可应用于WLAN无线通信系统。     

具有高隔离度的紧凑型三陷波UWB-MIMO天线设计

提出了一种具有高隔离度的紧凑型三陷波超宽带（ultra-wideband, UWB）多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）天线,整体尺寸为38 mm×26 mm×1.2 mm.通过对辐射贴片底部两侧进行多切角,实现了宽带化;通过在接地板上加载改进的波纹T型去耦结构,并刻蚀倒“π”型槽缝隙,实现了较高隔离度;通过在辐射贴片上刻蚀“U”型缝隙、在馈线上刻蚀类“H”型缝隙以及在右侧引入倒“C”型寄生枝节,实现了WiMAX(3.3～3.6 GHz)、WLAN(5.15～5.85 GHz)和X波段（7.25～7.75 GHz）3个频段的陷波.仿真与测试结果表明,该天线工作频段为2.9～11.3 GHz（相对带宽达到118.31%）,隔离度小于-22.6 dB,包络相关系数小于0.01,辐射效率高,辐射特性良好,可以广泛应用于无线通信系统领域中.     

基于耦合倒L加载法的WLAN双频印刷天线的设计

针对WLAN应用中多频段的传输要求和已有双频WLAN印刷天线存在的增益较小、带宽偏窄、尺寸偏大、回波损耗较高的问题,提出一种新的双频天线结构,即在传统倒F天线的基础上增加一个与之耦合的倒L枝节,从而得到可以覆盖WLAN频段且占用面积仅为35 mm×10 mm的双频天线。利用HFSS 13.0电磁仿真软件对天线参数进行仿真分析和优化。仿真结果表明,在2.4 GHz和5 GHz频段两个谐振点的S_(11)(回波损耗)分别低至-55.9 dB和-44.8 dB,最高增益分别达2.61 dBi和3.38 dBi,相对带宽分别为9.1%(2.40～2.63 GHz)和25.4%(5.15～6.65 GHz)。采用矢量网络分析仪对天线实物进行了测试,实测结果与仿真结果一致性良好,可以满足WLAN的需要。     

毫米波宽带双陷波MIMO天线设计

为有效抑制部分毫米波通信信号干扰,实现无线通信设备小型化,设计了一款具有双陷波特性的毫米波宽带MIMO天线。天线基本单元由辐射单元、微带馈线、Rogers RO4350B基板以及接地板构成。通过在天线辐射贴片刻蚀U型槽,以及接地板添加倒U型枝节,可在工作频段内产生双陷波特性;进一步在接地板引入圆形开槽使MIMO天线获得良好的隔离度。该天线结构紧凑,尺寸仅为26.7 mm×16.67 mm×1.524 mm,工作于21～40 GHz频段,其中陷波频段为22.04～24.72 GHz和25.96～31.2 GHz。结果表明：该天线在工作频段内隔离度大于20 dB,最大增益可达8.49 dBi,包络相关系数(ECC)均小于0.002,具有良好的辐射和增益性能,在毫米波超宽带通信中具有应用潜力。     

一种应用于WLAN/WiMAX的双频微带天线

提出了一种适用于WLAN/WiMAX的小型化双频微带天线。在矩形辐射贴片表面加载2/5形缝隙,改变矩形辐射贴片表面电流路径,使电流有效路径增加,实现天线的双频特性。通过电磁仿真软件HFSS 15.0对天线模型进行仿真分析。结果表明,天线可同时工作于WiMAX2.60 GHz和WLAN5.15 GHz频段,低频段和高频段的相对带宽分别为4%(2.53~2.64 GHz)和6%(5.14~5.48 GHz),最大增益分别为4.47 dB和1.35 dB,能够满足WLAN和Wi MAX的通信需求。天线整体辐射性能良好、结构简单、容易集成于前端电路。     

小型化双频圆极化天线设计

为减少多径损耗、抗极化失配并同时满足无线设备对小型化、多频段的需求,提出了一种小型化、宽轴比的双频圆极化天线。天线采用相对于馈线不对称的矩形接地板,实现Wi-Fi(5.15～5.35 GHz)频段圆极化辐射。在此基础上,通过对接地板进行切角处理并刻蚀两个宽度不等的L形缝隙,在不改变天线尺寸的情况下产生低频谐振频率,使天线同时工作在UHF(840～960 MHz)频段,并具有小型化特性。通过在接地板上加载两个高度不等的矩形枝节以及在圆形辐射贴片上刻蚀臂长不等的斜十字形槽,拓宽低频轴比带宽并降低两个频段的轴比值,实现宽轴比的双频圆极化辐射天线。天线最终尺寸为60 mm×60 mm×1.6 mm。仿真与测试结果表明：天线的相对阻抗带宽分别为62.6%(0.79～1.51 GHz)和34.1%(3.84～5.42 GHz),3 dB轴比带宽分别为108.1%(0.34～1.14 GHz)和7.2%(5.08～5.46 GHz),具有良好的辐射特性,可应用于UHF和Wi-Fi频段。     

共面波导馈电的三陷波超宽带天线的设计

设计了一种共面波导馈电的三陷波超宽带天线。所设计的天线尺寸为30mm×30mm×1.8mm,印刷在介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过分别在辐射贴片上加载"哑铃"型缝隙和在共面馈线上加载不对称"U"型缝隙以及共面地板上加载矩形缝隙来实现三陷波特性。利用高频仿真软件HFSS进行仿真、分析和优化,最终实现天线在2.20～11.82GHz的频段内,除了在3.52～3.80GHz、4.60～5.60GHz和7.62～8.30GHz具有陷波特性,回波损耗大于-10dB,则其他频带回波损耗小于-10dB,且具有陷波频带可调的优点。天线能够避免分别来自WiWAX系统、WLAN系统和X波段信号的干扰,同时在超宽带(UWB)天线的通带内能实现良好的远场辐射特性。     

应用于WLAN/WiMAX的小型化三频单极子天线设计

针对当前WLAN和WiMAX系统对天线的工作频带和辐射方向图要求,提出了一种小型化三频单极子天线.利用单极子天线工作原理,设计了S型、U型和L型弯曲枝节,使其分别谐振于2.5 GHz,3.5 GHz和5.5 GHz三个频段.仿真结果表明,所设计天线的回波损耗在2.46～2.62 GHz,3.38～3.70 GHz,5.16～5.89 GHz三个频带内小于-10 dB,较好地覆盖了WLAN和WiMAX频段,且在3个频段内均产生了良好的全向辐射特性,在移动终端系统中具有较强的应用性.     

一种基于可变电容的低频可调谐双频去耦天线

本文提出了一种基于可变电容的低频可调谐的双频去耦天线结构,能够实现低频可调谐去耦和高频固定频段去耦。本设计双天线结构为一对F型天线,为满足小尺寸的需求,两天线之间近距离放置。然而天线间的耦合导致天线的性能降低。为了提高这两个频段的隔离度,本文应用中和线结构、地板枝节、缺陷地以及0.1-0.7pF的可调谐电容实现了高频6.3GHz去耦和低频3.85-4.63GHz频段的可调谐去耦,并基于该去耦网络设计可调谐阻抗匹配网络。仿真结果表明,该设计可实现双频段上的S₁₂参数低于-10dB、S₁₁参数低于-6dB的目标。     

太赫兹双频缝隙贴片天线的设计

提出了一种工作在太赫兹频段的双频缝隙贴片天线。在天线辐射贴片上加载“C”、“E”型辐射缝隙,改变天线表面电流的路径来实现双频特性。通过HFSS 15.0仿真软件对天线模型进行仿真,天线可以同时在300 GHz(291～306 GHz)和640 GHz(632～656 GHz)的频段下工作,最大增益达到了7.38 dB和10.50 dB。该双频天线结构简单,各项性能指标稳定,对于工作在太赫兹频段上的通信系统和无线传输系统具有一定的应用价值。     

一种高隔离度双频MIMO天线

文中设计一种具有高隔离度的双频MIMO天线。将两款宽带毫米波天线垂直正交地放置于FR-4介质基板上,得到结构紧凑的双端口极化分集天线和四端口MIMO天线,利用其相互正交的极化方式提高了相邻端口间的隔离度。为了满足双频特性,分别在两天线单元的辐射贴片上刻蚀半圆环形和U形缝隙,地面开了长方形槽。通过HFSS仿真分析表明,所设计的天线可工作在28 GHz(24.5～29 GHz)和39 GHz(36～47 GHz),且在工作频段内具有较好的辐射特性,相邻端口间的隔离度达到了30 dB以上。同时,在天线上方加载了4根金属条作为引向器,提高了天线的增益。     

应用于物联网MIMO天线的双频谐振解耦结构

提出了一种用于双频MIMO天线的谐振器去耦结构。通过双频单极子MIMO天线对该解耦结构进行验证。双频单极子天线分别工作在低频2.4GHz和高频5.8GHz。 双频解耦结构在低频段主要是采用两个反向的π型微带谐振器解耦,高频段主要是采用π型缝隙谐振器解耦。天线采用微带线馈电,解耦谐振器与天线地板印刷在PCB同一面,结构紧凑易于与系统集成,可以广泛应用于物联网通信系统中。 实测结果：双频谐振器去耦结构实现隔离度高于22dB,单极子天线阻抗带宽分别为2.0GHz-3.0GHz和5.0-6.0GHz（S11<-10dB）,低频段增益最大增益点1.5dBi,高频段最大增益点3dBi。     

一种双陷波超宽带阵列天线的设计

以传统矩形微带天线为基础模型,设计了一种双陷波超宽带阵列天线。阵列由两个相同结构的超宽带单极子天线构成,均由微带线馈电。通过在辐射贴片上蚀刻两个C型槽实现了WiMAX和WLAN频段的陷波,在两个贴片边缘开一个矩形缺口并加载寄生单元来提高隔离度。测试与仿真吻合度较好,天线覆盖2.5～12.0 GHz,具有3.3～3.7 GHz和5.1～5.9 GHz两个阻带,隔离度全部高于22 dB,峰值增益达6.7 dB,辐射方向近乎全向,可应用于UWB无线通信系统。     

基于T型枝节加载SIR的双频微带滤波器的设计

针对当前通信系统需要滤波器支持多频段、小型化和高性能等要求,提出了一种基于T型枝节加载SIR的频率独立可控双频微带滤波器结构。针对该谐振器,利用提出的特殊电耦合结构实现滤波器的小型化,并引入零度馈电结构构造传输零点来改善阻带抑制,最终得到覆盖WLAN 2.4 GHz和WLAN 5.2 GHz两个频段且占用尺寸仅为16.5 mm×21.7 mm的双频微带带通滤波器。由仿真结果显示,两个通带的中心频率分别为2.45 GHz和5.2 GHz,带内最小插入损耗分别为0.35 dB和0.47 dB,带内最小回波损耗分别为-44 dB和-34.8 dB,3 dB相对带宽分别为28.9%和11.3%,阻带抑制也因引入三个传输零点而大大改善。该滤波器结构整体尺寸小、插损低、频带宽且带外抑制特性好,具有一定的实际应用价值。     

天线孔径共用技术研究

提出了一种新的天线孔径共用的方法。在低频单圆锥天线的辐射非敏感区上加载高频段微带天线阵,可以将两个不同频段和极化的天线集成为一个天线孔径,该天线的体积质量与原低频段天线相当,天线的两个馈电端口集成在原单圆锥天线的地板上。利用电磁仿真软件HFSS分析了该共用孔径天线的性能,在双频段0.7~1.3 GHz和4.1~4.2 GHz内反射系数均小于–10 dB,两个端口之间的隔离度大于31 dB,辐射方向图低频段为全向,高频段为定向,4.15 GHz增益达到11 dBi,仿真结果验证了该孔径共用方法的可行性。     

WLAN小型双频微带天线的设计与分析

在分析传统缝隙微带天线的基础上,用传输线和空腔模型设计了一种可用于WiFi、WiMAX的WLAN微带天线。在贴片与接地板之间引入短路面使天线实现小型化,在贴片上开U型缝隙产生双频辐射,采用较低介电常数的介质基板和添加空气腔展宽了天线的带宽。仿真结果表明,当电压驻波比VSWR<2.0时,天线在2.45 GHz带宽为200 MHz(2.35～2.55 GHz),增益达到3.8 dB;在5.2 GHz带宽为1 050 MHz(5.0～6.05 GHz)增益达到8.8 dB。该天线覆盖了WLAN的所有频段,整体性能良好,增益较高,结构简单,易于实现,可以为实际无线通信系统的应用提供参考。     

适用于5G通信的宽带毫米波MIMO天线的设计

针对当前5G通信要求的高速率,提出了一种加载水平条形枝节和蝶形寄生单元的倒L型偶极子宽带MIMO天线。该天线以具有不完全地板的倒L型偶极子天线为辐射主体,加载水平条形枝节有效拓展了天线带宽,在天线上端加载一个蝶形寄生单元,有效提升了天线增益;最后将两个天线单元正交摆放,得到了MIMO天线的最终结构。对天线进行仿真与优化,最终结果表明,天线相对带宽达到40.9%(23.1~35 GHz),工作频带内的隔离度均小于-19 dB,带内增益为5.3~7.13 dBi。与引文其它天线相比,目标天线尺寸较小,具有较宽的频带和较高的增益,同时具有良好的隔离度和定向性。天线实测结果与仿真结果基本吻合,验证了其研究与应用价值。     

一种小型化超宽带MIMO天线设计

提出了一种基于槽天线的小型化、高隔离度的超宽带(Ultra Wideband, UWB)多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)天线.该MIMO天线由两个槽天线单元构成, 为了增加天线阻抗带宽, 每个槽天线单元由末端带有圆形贴片的微带线和末端为圆形的槽线两部分耦合馈电.采用在地板上开槽和方向图分集方法, 减少地板表面波和空中电磁波影响, 达到提高天线隔离度的目的.数值仿真和实验结果表明:该天线在3.1~11 GHz频段内满足端口反射系数|S₁₁| < -10 dB, 隔离度|S₁₂|在7~11 GHz频段内小于-25 dB, 在3.1~7 GHz频段内小于-16 dB, 并根据仿真和测试S参数计算了包络相关系数.     

基于耦合谐振去耦网络的双频近距天线解耦

提出了一种基于耦合谐振的双频去耦网络,并将其应用于一对二元双频近距单极子天线的解耦中。对去耦网络满足的去耦条件和匹配条件进行了推导;将网络以双频耦合谐振器的结构加以实现,提取了该结构的等效电路;基于去耦网络,设计了一副工作于WLAN 2. 45/5. 25 GHz 的二元双频近距单极子天线,天线阵元边缘间的距离为2. 45 GHz 时的0. 0735 λ0 和5. 25 GHz 时的0. 1575 λ0 ( λ0 为自由空间工作波长)。对未解耦天线和解耦后天线进行了仿真和测试,结果表明,通过加载去耦网络,2. 45 GHz 和5. 25 GHz 处的隔离度分别提高了24. 52 dB 和26. 57dB,且在两个频段内阻抗匹配良好、总的效率提高、通道容量增大。提出的去耦网络适用性强,结构紧凑且解耦高效,可应用于无线终端MIMO 技术中。     

一种K波段小型化MIMO天线设计北大核心CSCD

针对K波段微带天线具有体积小、方向性好等优势,设计了一款小型化多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线。通过对辐射贴片切角、接地板刻蚀缺陷地结构,保证天线小型化的同时拓宽带宽;通过在接地板加载多开口槽矩形寄生单元,降低中低频处耦合,刻蚀互补开口谐振环(Complementary Split-Ring Resonator,CSRR),在固定频点处产生谐振,隔离度有效提高。利用三维电磁仿真软件和矢量网络分析仪分别对该天线进行仿真与实测,结果表明:天线整体尺寸极小,仅为15 mm×24 mm×0.8 mm,天线在17~27.2 GHz(相对带宽达到46.2%)工作频段内S_(11)≤-10 dB,S_(21)≤-18.3 dB,包络相关系数ECC小于0.001。天线特性良好,可广泛应用于无线通信、射频识别及民用雷达等领域。