磁电偶极子天线的极化可重构研究(特邀文章)

磁电偶极子天线有着宽带、对称方向图、低后瓣和稳定增益等优越性能,在诸如基站天线设计等应用场合颇受青睐.另一方面,随着通信系统朝着大容量、高可靠性和智能化等方向发展,可重构天线因其可重配置的天线特性受到广泛关注.该文总结回顾了极化可重构磁电偶板子天线的研究进展,着重介绍了一种高天线效率、三种极化选择和一种单端口、四种极化选择的磁电偶板子天线的设计和分析.相对于传统的基于微带天线的极化可重构设计,提出的基于磁电偶极子天线的极化可重构天线,具有交叠带宽宽,方向图对称,增益稳定等优点;并且通过采用如低损耗的可重构微扰结构和交叉阵子结构馈电等技术,可以实现较高的天线效率或是更少的馈电端口和不复杂的直流偏压电路.其在未来高度集成化、绿色和智能化的无线通信系统中有着一定的应用前景.     

频率可重构超宽带天线研究

超宽带天线和可重构天线是当今天线领域研究的热点。将可重构天线技术应用到超宽带天线设计中,讨论了频率可重构超宽带天线的设计思路。以印刷单极子椭圆天线为原型,给出了两个可重构天线的具体结构,并对天线进行了可重构带阻设计,避免与相关频段之间的干扰。仿真结果表明:重构后天线Ⅱ的低频获得了扩展,其相对尺寸的长和宽分别减小到最大工作波长的0.116倍和0.087倍,工作频段为0.174～10.9GHz,可重构阻带为5.1～5.95GHz,带宽比可高达62:1.     

频率可重构的液态金属锥形螺旋天线的仿真设计

为设计多频带GNSS天线且具有体积小、高增益、可重构、易于保密等特点的圆极化天线,提出一种频率可重构的液态金属锥形螺旋天线。天线可应用于卫星导航系统,包括GPS,GLONASS,BDS-2B1和BDS-1S系统。采用HFSS软件对天线进行设计与仿真,并利用仿真软件的优化功能对天线进行阻抗匹配,得到了良好的圆极化辐射和阻抗特性。仿真结果表明,天线在设计的两个频段内,增益大于3 dB,轴比均小于3 dB。因此,所提出的频率可重构的液态金属锥形螺旋天线具有非常广阔的应用空间。     

可重构天线的设计及其在无线通信系统中的应用

本文主要对可重构天线的特点和在无线通信系统中的应用前景进行了阐述,介绍了可重构天线的分类和设计的主要环节。     

具有可重构特征的轨道角动量天线技术研究进展

轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、智能信息感知和人工智能天线的物理层基础。该文首先结合可重构天线实现机理,给出了OAM可重构天线设计的方法及具备的特点;然后,系统性综述了具有可重构特征的OAM天线的研究进展;最后,对未来设计具有可重构特征的OAM天线研究进行了展望。     

液晶嵌入电调谐频率可重构双频天线设计

为了提高可重构天线的频率调谐范围,设计了一种液晶嵌入电调谐频率可重构双频天线.对液晶嵌入取向层处理方法、封装方法、电调谐介电特性测试原理与方法进行了研究.采用三层堆叠方式设计了液晶天线结构,在馈电微带下方填充液晶,利用液晶材料的电控特性改变天线的电特性,从而实现双频可调谐.分析了液晶天线寄生枝节尺寸、矩形微带馈线矩形槽...     

可重构天线的FDTD研究

基于共面波导漏波结构,提出了一种方向图可重构的天线结构,该天线采用开关重构漏波结构周期,并使用两个馈电端口.采用时域有限差分法(FDTD)对天线的可重构特性进行了仿真分析.计算结果表明该方法能快速准确地确定周期结构漏波天线设计中的关键参数-基波传播常数.     

MEMS开关可重构矩形缝隙环天线的设计

提出一种基于MEMS开关的可重构矩形缝隙环天线设计.其关键部件之一是射频微波MEMS开关,选取了接触式MEMS开关.该天线为用共面波导馈电的多频率可重构天线,通过多个MEMS开关来改变矩形缝隙环天线的拓扑结构,按照一定的规则控制开关可实现多频率可重构.其结构简单,剖面低,易于与电路集成.     

可重构轨道角动量天线的研究进展

可重构轨道角动量（Orbital Angular Momentum，OAM）天线技术是突破通信瓶颈的关键技术之一，其在视距（Line of Sight,LOS）通信中的优势可以广泛应用于数据中心的信息交换、无人机空对地通信、无线回程通信和雷达探测等领域。总结了目前常见的模数、极化、方向图和混合可重构OAM天线及其实现形式，比较了当前可重构OAM天线的性能，展望了未来可重构OAM天线在无线通信领域的发展方向，为新型可重构OAM天线的研究与优化提供参考。可重构OAM天线的研究对无线通信系统的发展具有重要意义，在可重构OAM天线下一步的发展中，需要将新型材料与金属结构相结合，基于均匀环形阵列（Uniform Circular Array,UCA）原理的新型可重构OAM天线仍是研究重点。     

MEMS开关在不同功能可重构天线中的应用

在介绍了可重构天线的基本原理和主要特点的基础上,针对具体功能的不同,介绍了MEMS开关在频率可重构天线、方向图可重构天线、以及频率和方向图同时可重构天线中的应用方法。