一种宽频带RFID阅读器天线的设计

UHF RFID标签在密集布放环境下,会由于标签天线间的互相影响,使工作频率发生偏移,造成系统漏读.因而本文设计了一款新型的圆极化阅读器天线,该天线工作在UHF频段,具有小型化、高增益、宽频带的特点.其中主辐射圆形贴片通过4个探针与微带匹配网络上下相连,匹配网络的引入提高了天线的圆极化轴比和工作带宽.仿真结果表明,该天线在UHF频段的阻抗带宽和3 dB轴比带宽分别为13％和5％,增益高达9.4 dBi.在空旷的环境下,对密集布放的多个RFID标签进行读取测试.实验表明,运用宽频带的RFID阅读器天线可以有效地提高标签的读取率.     

S波段宽频带微带正交模变换器

正交模变换器作为主要的馈电器件在天线的双极化馈电系统中起着重要的作用。本文结合天线的工作频带及馈电系统的尺寸限制,设计了微带结构S波段宽频带正交模变换器,采用宽带Marchand巴伦和功分器结构,在1.5:1的频带范围内实现了输入信号的功分和180°移相,测试结果表明,在2.6～3.95GHz频带范围内各端口的驻波比小于2.0,输出端口间的幅度不平度小于0.1dB,相位不平度为180±2°,插入损耗在0.5～0.6dB。此器件应用于双极化天线平衡馈电系统,对天线实现等幅反相馈电,取得了良好的效果。     

宽频带光纤传输系统的设计

根据现有长波长激光器组件的特点，设计了一套宽频带模拟光纤传输系统。该系统能满足快速瞬态电压测量的要求，有效地避免了电磁干扰。     

在相同相对介电常数情况下不同厚度的微带贴片天线设计与仿真验证

微带贴片天线的基板材料的相对介电常数和介质板厚度是影响天线性能的重要因素.为了验证在相同相对介电常数的情况下,改变介质基板的不同的厚度时微带矩形贴片天线的阻抗带宽的变化,通过HFSS软件设计和仿真了工作频率为1.95 GHz的4个矩形微带贴片天线,相对介电常数均为2.2,介质基板厚度分别设计为0.8、1.6、2.4、3.2 mm,比较其各自的S参数、方向图,通过仿真结果验证了相关文献所述的对于在给定的频率下,选用相同的基板材料时,厚度增大时阻抗带宽会变大的说法.     

一种用于超高频电磁信号检测的单臂阿基米德螺旋天线的设计

研究了一种50Ω同轴电缆直接馈电的单臂阿基米德螺旋天线,通过优化仿真设计了天线各项硬件参数,实现了其在UHF(超高频)段的工作。通过锥形金属片过渡馈电的方式保证了天线结构的稳定性,克服了单臂阿基米德螺旋天线偏心馈电带来的不良影响。通过改进天线的终端结构,节约了天线制作材料,提升了天线的整体性能。通过仿真分析研究了天线介质材料、馈电圆锥角、天线占空比等对天线性能的影响,并进行了优化设计。结果表明,设计的天线结构简单无需馈电巴伦,其工作频带为:1.15GHz~2.4GHz,具有良好的圆极化特性,在工作频带范围内天线最大辐射方向具有5dB以上的增益,基本满足超高频电磁信号的检测要求。     

宽频带任意比功分器的微带线实现

本文给出了一种用多枝节匹配来设计宽频带上不等比功分器的方法。在此基础上讨论了用微带线来实现这种形式功分器的方法和计算机仿真验证步骤。最后给出了以微带线形式在0.6GHz-1.4GHz频带上实现这一类3dB宽频带功分器的设计和计算机仿真验证步骤,仿真结果证明了这种设计方法的有效性和可行性。     

一种宽频带微电流传感器的设计

为测量陡脉冲小信号,经磁芯选择、参数优化研制了一种罗科夫斯基线圈宽带微电流传感器。测试表明其线性度好、回差变化小、阶跃响应时间快,带宽396 kHz~120 MHz,灵敏度3.27 V/A,适于陡脉冲小信号测量。     

级联微带线宽频带90°Lange耦合器设计

随着科技日新月异的发展,电路的集成性越来越高.为实现小型化且更具稳定性的耦合器,选取有较宽工作带宽、较小体积、且易于集成和实现的Lange耦合器结构.采用Lange耦合器级联的方式,实现更紧密的耦合关系,从而在减小耦合器尺寸的情况下,实现更宽的工作频率.通过软件的联合仿真,对比单级和级联的Lange耦合器的传输性能,设计一款可应用于1.3～3 GHz的级联微带线宽频带90°Lange耦合器.结果表明,该级联的Lange耦合器具有稳定的相位差和较小的回波损耗,尺寸约19.26 mm×28 mm,可直接应用在微波天线中.     

Genetic algorithm optimization of broadband microstrip antenna

Genetic algorithm (GA) is utilized to design microstrip patch antenna shapes for broad bandwidth. A new project based on GA and high frequency simulation software (HFSS) is proposed to perform optimization. Reasonable agreement between simulated results and measured results of the GA-optimized design is obtained. The optimized patch design exhibits a three-fold enhancement in bandwidth when contrasted with a standard square microstrip antenna, showing the validity of this project.     

宽带锥形缝隙微带天线的研究与设计

根据微波暗室中天线近场测量系统的需要,基于槽线及微带线理论,对宽带锥形缝隙微带天线的阻抗特性进行了研究,设计了一副频率范围为1～2.8 GHz的宽带锥形缝隙微带天线,并利用高频结构仿真软件HFSS对所设计天线的的几何结构进行了优化,计算了天线的驻波比,方向图等重要的电性能参数。仿真结果表明该天线在整个工作频段内增益高,方向性好,阻抗带宽达95%,完全具备宽带天线的特性。加工成型后可用在宽频带测量系统中作为标准的接收天线。     

A novel broadband and high-gain microstrip reflectarray antenna with variable polarization

This article proposes a new kind of microstrip reflectarray antenna, of which the polarization could be reconfigured among all the polarization states instead of some fixed states in a dual-or multi-polarized antenna. The mechanism for polarized variability is so simple that only mechanical rotation is needed. Theoretical analysis shows that the reflected polarization covers all states and that the dual-or multi-layered unit structure sandwiched with air-gaps can broaden the bandwidth efficiently. Moreover, it is demonstrated that adopting more elements can enhance antenna gain. With these advantageous features, this kind of antenna has the potential significance for engineering applications in radar, communication, etc. In this article, a complete theoretical analysis as well as a specific design sample is given to verify this method. __________ Translated from Chinese Journal of Radio Science, 2006, 21(6): 820–824 [译自:电波科学学报]     

表面开槽的宽带遥测微带天线设计

微带天线由于体积小、易共形、适用于金属环境等优点而被广泛地应用于旋转件遥测系统中。针对传统微带遥测天线带宽较窄的问题,本文提出了一种通过在天线贴片和地板上开槽来扩展带宽的设计方法,并进行了仿真和测试验证,二者结果吻合良好。高频电磁结构仿真软件HFSS的仿真结果表明,通过在适当位置开槽,可使得天线的相对阻抗带宽(S11<-10dB)达到5.6%(2.409~2.545GHz),基本覆盖ISM频段,最高增益可达4dBi。测试结果表明其相对阻抗带宽为6%(2.41~2.56GHz),在收发天线间距10毫米的情况下,传输系数S21达到-22dB,可以满足遥测系统的需求。     

一种相位中心稳定的微带天线设计

文中介绍了一种相位中心稳定的微带天线,采用多点均匀馈电设计,通过均匀对称馈电来改善相位方向图的周向对称性,使用有限积分法仿真分析的结果显示此种结构微带天线能达到相位中心离散度小于1mm。     

高隔离度双极化微带天线阵的设计

本文介绍了一种新型高隔离度2×2双极化微带天线阵的设计。该天线阵列采用多层贴片,H型缝隙耦合结构,馈网设计中应用错位倒相技术,获得了较高的性能。利用微波仿真软件HFSS进行仿真,结果表明天线2个端口的驻波比小于2的相对带宽均达到12.5%;在工作频带内其双端口隔离度S21高于48dB;并且2个极化端口在其对应主平面方向的交叉极化电平均低于-38dB。此天线可作为新一代多极化SAR系统天线的子阵。     

L波段多频微带天线设计

为了实现在L波段激励起多个谐振点,并利用各个谐振点尖锐的选择性以提高系统的抗干扰性,采用在圆形辐射贴片上开圆环形缝隙,同时加载2个短路片的设计方法,设计一款工作于L波段的多频微带天线.通过3维电磁仿真工具HFSS进行实验,其结果表明:当两个短路片的夹角为90°正交,而且馈电点距离圆心的距离为25 mm时,天线产生3个谐振频点:1.3、1.53、1.67 GHz;低频点与高频点的频差可达370 MHz.这种多频点天线适合于跳频与多频通信系统,而且其高度只有1 mm,符合平面化应用的需求.     

Design of a log-periodic aperture-fed microstrip antenna array

The narrow bandwidth of a microstrip antenna is one of the important features that restricts its wide usage, although it possesses many advantages such as low profile, light weight, etc. Various techniques have been used to enhance the bandwidth of this kind of antenna. This paper presents a planar microstrip array designed by the log-periodic technique for wideband operation in the frequency range of 1.7-5.5 GHz. The elements of the array are orthogonal patches, aperture coupled fed by a microstrip line. The far-field pattern of the array, for a number of frequencies in the above range, has been computed by a simulation procedure.     

一种新型双频微带天线的设计与仿真

本文研究了一种新型结构的可同时工作在S/X波段的双频微带贴片天线.该天线的S波段单元和X波段单元印制在同一层介质基板上,S波段单元是一在边长40 mm方形贴片内对称开出4个边长12 mm方形槽的"田"字形贴片天线,4个边长为8 mm的方形贴片对应布置于"田"字形贴片槽内.这种结构可以实现天线的孔径复用,有利于减小天线的尺寸重量,便于设计制造.最后借助Ansoft 公司的Designer仿真软件对此天线进行仿真计算,讨论了两种情况下天线的辐射特性.     

使用石墨烯的超宽带轨道角动量螺旋天线设计

轨道角动量涡旋波束各个模态之间相互正交,可以很好地解决频谱资源紧张的问题。针对目前轨道角动量天线普遍存在带宽较窄的问题,设计了一种太赫兹频段的超宽带轨道角动量四臂螺旋天线。研究了馈电端口之间连续相位差与生成模态之间的关系,使用了一种石墨烯双环结构并通过调整优化天线的的结构尺寸来提高天线的性能。实验结果表明,通过简单调整馈电相位差,就能够产生模态数为0、1、2和3的涡旋波,并且不同模态下天线的增益均在7.5 dBi以上。同时所设计的天线绝对带宽达到了8.85 THz,在中心频率6 THz处其相对带宽可以达到147%,S₁₁为-50 dB,与传统天线相比改善较大,为太赫兹频段的模态复用提供了一定的现实意义。