用于偶极子天线的高增益异向介质覆层设计

分析了基于金属柱阵列的高增益异向介质覆层,将偶极子的增益由2.15dB提高到14.5dB,且具有主瓣窄、副瓣电平低的特点.并提出利用PCB印制板工艺腐蚀出带状金属条替代金属柱制作异向介质覆层以减轻重量,便于加工.该结构同样能极大提高增益,且更具有工程实用性.     

基于超介质的超宽带小型化天线设计

采用SRR 环和CLP 环两种不同谐振单元,构造了一种新型超介质结构单元。该单元的电谐振和磁谐振的谐振频点比较接近,易于频带融合,从而拓展超介质材料双负(介电常数和磁导率都为负)特性的频率带宽。利用加载的方法,在单极子天线上加载该种新型超介质结构单元,以改善天线的辐射特性。利用电磁仿真软件对其进行了仿真设计和优化。仿真结果表明,该天线实现了超宽带工作,在3. 8 ~ 14GHz 的频率范围内,驻波比小于2;同时,天线实现了高增益特性,在整个频率范围内,增益都高于7dB。最后,对天线进行了加工测试,实验测试结果与仿真结果基本吻合,进一步验证了该天线的工作性能。     

手征Ω介质偶极子天线研究

本文首先探讨了用手征Ω介质作为微带天线基片的可能性。     

一种基于WiFi 6E的高增益偶极子阵列天线

提出了一种新型的2×2高增益阵列天线.该天线主要由四个结构相同的宽带偶极子天线单元和功率分配网络组成.天线单元通过铜柱和功率分配器相连,功率分配器采用典型的一分四T型功分器,使天线单元获得大增益和相同的辐射方向图.仿真结果表明该阵列天线在WiFi 6E频段(5.92-7.12Ghz)内的最高增益达到13dBi,中心频点...     

双层新型左手超介质覆层在WLAN天线中的应用

研究加载左手超介质覆层对天线性能改进为目的,基于传统的开口谐振环和金属杆的变形组合,设计出一种等效介电常数和磁导率均小于0的多左手频带超介质覆层。将此覆层加载在工作频段为5.15-5.35GHz,5.725-5.825GHz的WLAN微带天线上,天线工作频率降低且辐射方向图得到了良好的改善。HFSS和MATLAB仿真结果表明,设计的左手超介质覆层在2-3.5GHz, 3.8-7.3GHz和7.5-12GHz三个频段具有左手特性,WLAN双频天线在加载双层左手超介质覆层后,工作频率分别降低了0.04GHz和0.09GHz,其最大增益分别提高了1dB和1.4dB,从而验证了设计的正确性。同时为设计性能更为优良的左手超介质覆层天线提供了新思路。     

一种水平全向平面偶极子阵列天线

基于偶极子组阵结构,设计了一种具有水平全向辐射方向图和水平极化特性的平面天线。该天线由3只偶极子天线组成,每只振子弯折30°并上下交错印刷在PCB板的表面上,构成正六边形环,环的直径为0.45λ0(λ0为中心频率处的自由空间波长)。3只偶极子天线均采用SMA接头直接顶馈,从而省略了偶极子天线的馈电巴伦。通过优化偶极子天线振子长度和间距等结构参数,以及控制馈电相位,实现水平全向辐射。设计和加工制作了一只工作频率为2.45 GHz的天线样品,测试与仿真结果吻合良好,其|S11|≤10 dB的相对阻抗带宽为12.94%(2.367~2.684 GHz),水平全向增益约为1.42 dBi,不圆度小于±0.7 dB。     

手征Ω介质偶极子天线研究

本文首先探讨了用手征Ω介质作为微带天线基片的可能性。应用广义谱域指数矩阵方法,分析了单层和双层手征Ω介质中所有Ω单元的三种不同取向对偶极子天线辐射特性的影响,以及偶极子方向图随手征Ω介质损耗正切的变化情况。     

宽带介质覆层Fabry-Perot 谐振腔天线设计

结合传输线理论和史密斯圆图分析,文中提出了一种利用全介质部分反射覆层构造宽带Fabry鄄Perot 谐振腔天线的方法。所设计的覆层结构在工作频带内拥有正斜率的反射相频特性,可满足谐振腔天线的宽带谐振条件。运用该方法设计了工作于Ku 频段的宽带Fabry鄄Perot 谐振腔天线,通过仿真计算和样件加工测试验证了该方法的正确性和有效性。     

基于复合介质结构的圆波导高增益阵列天线研究

该文提出了一种基于复合介质结构覆层来提高圆波导天线阵列增益的新方法,利用数值分析方法对异向介质结构和基于异向介质结构圆波导高增益天线阵列的电磁特性进行了数值仿真研究,并将它们与传统圆波导天线阵列进行了比较。结果表明, 应用这种复合介质覆层结构可以有效地实现辐射能量的聚集,从而提高了天线阵列的增益,降低了天线阵列副瓣电平,有效地改善了天线阵列的辐射特性。     

一种新型高增益宽带圆极化天线阵列的设计

分析了一种具有高增益的宽带圆极化天线。每一个单元都是双面印刷偶极子,为了展宽带宽,采用了宽频带90°巴伦作为馈电网络用于给偶极子阵列馈电。在此基础上,制作了一个2×3 元小型圆极化平面阵,为了压缩尺寸,将馈电网络位于介质板的底层,该天线最高增益可以达到14.2dBi,并可以获得64%（VSWR<2）的阻抗带宽和54.5%（AR<3） 的轴比带宽。     

一种新型毫米波磁电偶极子天线阵列设计

该文将磁电偶极子天线作为辐射阵子,并应用一种共面波导馈电网络,研究并设计了一种新型44毫米波天线阵列。这种设计不仅具有很宽的阻抗带宽和增益带宽,而且价格低廉易于生产。仿真和测试结果表明,此天线阵列的相对阻抗带宽为54.5%, 3 dB增益带宽为37.1%,在工作频带内(40.2~70.0 GHz),最大增益为18.1 dBi。而基于其他技术设计的44毫米波天线阵列(如微带天线、偶极子天线)工作频带宽度一般在20%左右,增益一般在16~17 dBi。所以该文提出的天线阵列设计具有明显的优势。另外,仿真设计结果和实测的电参数数据有较好的一致性。     

基于超材料的低频高增益阵列天线研究

基于超材料表面设计了一种工作在P 波段的高增益阵列天线,文中设计的天线单元采用全金属Vivaldi 形式,可工作在200 MHz ～2 GHz。天线排布为一维E 面阵列,下方置有反射板。为提升天线增益,采用在天线上方加载超材料层的方式。使用HFSS 对天线进行仿真。仿真表明:通过加载超材料层的方法,可以在不增加天线物理面积的情况下,使其在200 MHz ～600 MHz 的增益得到提升,最大可达2. 7 dB,且有源驻波变化不大,在工作频段内仍小于2。该技术为低频天线阵列的增益提升提供了一种全新的思路。     

一种宽频高增益的印刷偶极天线

设计了一种具有高增益、H 面宽波束的宽带印刷偶极天线。采用两元天线在E 面组阵,通过E 面波束宽度的压缩以获得较高的增益,同时保持了H 面的宽波束特性;采用微带线馈电,以在较宽的频带内实现阻抗匹配,并且微带线馈电易于设计组阵时的合路网络,且便于结构加工。经过仿真优化,本文天线实现了0.85GHz~1.9GHz 频带范围约75.6%的相对带宽内驻波比小于2;在0.95GHz~1.65GHz 带宽约58.3%的相对带宽内增益大于9dBi。     

宽带小型化偶极子天线及其阵列技术研究进展

本文主要就宽带小型化偶极子天线及其阵列的研究进展作了比较全面的讨论,介绍了一些典型的偶极子天线及阵列研究成果和实现形式.应用于现代宽带无线通信的偶极子天线要求实现小型化、宽频带、高增益、低轮廓、隐蔽性强、与载体共形、满足动中通等特性.结合数值分析,通过改变天线的结构、形状、材料特性,对匹配网络进行优化设计,可提高天线的工作性能.     

短波双极天线应用方法研究

双极天线是一种常用的短波天线,该天线对不同来波方向的电磁波的接收具有方向性。在组网中存在多家电台时,很难保证所有电台的来波都有最佳的接收角度,从而导致通信质量下降。通过分析双极天线上电流(或场)与来波方向的关系,在求得该函数近似解的基础上,通过数学仿真,立足实际应用情况,探讨双极天线的另类架设方法,使得组网通信效果更佳。     

C波段超材料基板高增益微带天线

针对普通微带天线增益较低的缺点,在普通微带天线上引入带有双面树枝状结构的新型负磁导率材料作为天线的基板,设计了中心工作频率为5.28 GHz的微带天线,对此天线的性能进行了研究.结果表明,通过引入负磁导率材料,天线的性能有了显著的改善,侧向辐射减弱,前向辐射增强,相对于普通微带天线,负磁导率材料微带天线的增益最大提高了2.47 dB,E面方向图的半功率波束宽度收缩了21.93°.     

宽带低交叉极化超材料漏波天线的设计

基于基片集成波导结构提出了一种新型双层电磁超材料单元，并验证了其左手特性。将超材料单元应用于漏波天线的设计，所设计的天线由15个双层电磁超材料单元组成。将设计好的天线进行加工测试，测试与仿真结果吻合较好，表明漏波天线的工作频带为7.20~12.70GHz，在工作频带内可实现从后向-78°到前向+80°的连续主波束扫描，天线在工作频带内的测试增益均大于10dBi，峰值增益为15.2dBi，3dB增益带宽达到50.2%。此外，该漏波天线具有很低的交叉极化电平，交叉极化始终比主极化低至少30dB。相比于新近文献报道的同类型超材料漏波天线，所设计的天线具有更加优越的电气性能。     

K波段高增益超材料微带天线的拓扑优化设计

超材料微带天线的设计通常依赖经验,其中超材料基元的设计多以尺寸优化和形状优化为主。研究了常规超材料对微带天线增益性能的影响,发现其对增益性能的提升效果有限。提出了一种基于遗传算法的高增益超材料微带天线拓扑优化设计方法,对超材料基元采用整体设计的方法,以天线增益最大化为设计目标,以覆铜贴片方格子的有无为设计变量,建立了K波段(24 GHz)超材料微带天线的拓扑优化模型。进而基于遗传算法的求解策略,获得了一种新颖的超材料微带天线构型。仿真结果表明优化后的超材料微带天线侧向辐射得以抑制,其最大增益提升到10.5 dB,与普通微带天线相比性能提升了35%。同时通过改变覆铜贴片格子的布置规模对优化设计结果的收敛性进行分析,分析结果显示创新构型超材料微带天线设计结果是收敛的,且10*10方格子规模下的创新构型制备性价比最高。最后研究了超材料基元单独设计与整体设计的天线工作频率匹配对比,对比结果证实了超材料基元采用整体设计对于超材料微带天线拓扑优化是非常必要的。