用缺陷地结构抑制圆极化微带天线的谐波

设计了将缺陷地结构(DGS)用于圆极化微带天线以实现谐波抑制功能。方形切角贴片激励圆极化波,50Ω微带线下的双"哑铃"型DGS实现二次谐波的抑制。天线的仿真结果和加工测试基本吻合。经测试,天线的中心频率为5.8 GHz,小于-10 dB的S11带宽为200 MHz,二次谐波频段抑制在-3.45 dB以内;天线的最大增益为6.3 dBi,波瓣前后比为13 dB,3 dB轴比带宽为70 MHz。该天线用于射频前端,可实现射频前端的小型化。     

一种K波段电磁超材料的设计及其在微带天线中的应用

根据电磁材料的相关理论,设计出一种由新型谐振器和金属线组成的电磁双负超材料,即介电常数和磁导率同时为负的电磁材料。新型谐振器通过较小谐振腔并联的方式,在较大的单元尺寸下提高了谐振频率,既使该电磁超材料在K波段实现了双负特性,又保证了材料的辐射面积,克服了高频段超材料由于尺寸太小而难以应用的困难。设计出一种K波段的微带天线,将新型谐振器加载在天线上,并用HFSS软件对未加载谐振器和加载谐振器的天线进行仿真对比。仿真结果表明,相比普通天线,加载新型谐振器的微带天线性能得到明显提升,驻波比2 d B以下的带宽增加了58.3%,增益变大,并且由于谐振器对天线副瓣的抑制,提高了天线的方向性。     

基于BP神经网络的分形DGS微带天线设计

微带天线易于产生谐波辐射,造成功率的损耗。加入DGS的微带天线可以抑制谐波,但是普通DGS会增加天线的背向功率漏射,且接地板利用率较低,分形DGS可以很好地克服这些缺点。为了缩短DGS的设计周期,采用BP神经网络对DGS进行进建模,在此基础上分析设计了一种分形DGS微带天线,并对制作的实物进行了测量,测量结果与仿真结果吻合较好,证明了该神经网络模型的正确性和分形DGS在微带天线谐波抑制中的有效性。     

基于零折射超材料的双频高增益微带天线*

基于双面对称单环开口谐振器对结构奇异的电磁特性,设计了一种频率可控的各向异性零折射超材料。将这种零折射超材料应用于普通双频微带天线,制备了中心频率为5. 15GHz 和6. 8GHz 的零折射双频微带天线。仿真和测试结果显示,由于零折射超材料的引入,天线的侧向辐射减弱,方向性增强。在低频工作时,零折射微带天线E 面和H 面半功率波束宽度分别减小了29°和10°,增益提高了2. 2 dB。在高频工作时,零折射微带天线E面和H 面半功率波束宽度均减小了16毅,增益提高了2. 4 dB。将零折射超材料应用于微带天线的介质基板,为高性能双频微带天线设计提供了有效途径。     

基于光子晶体的小型微带天线的分析与设计

针对传统微带天线低频端尺寸较大的缺点,设计了一种基于光子晶体的新型微带天线结构,即通过采用在传统微带天线贴片下方挖出凹槽,将辐射板放入凹槽中,并在微带天线的介质基板中引入高度不同的周期性圆柱空气隙光子带隙（PBG）结构的设计方案。采用基于有限元方法的电磁仿真软件HFSS 10．0对所设计的天线进行了仿真。仿真结果表明,当回波损耗小于-10．0dB时,天线的工作频段分别为2．40GHz～2．51GHz和3．54GHz～3．62GHz,且天线在这两个频段内具有良好的辐射特性。与传统的微带天线相比,所设计的天线后向辐射明显降低,且其整体尺寸减少了59．19％,从而验证了这种设计方案的有效性。     

新型电磁晶体微带天线设计

提出了一种新型的双面电磁带隙微带结构,并运用有限元法对其进行了仿真分析,计算结果显示该结构具有紧凑超宽阻带和低通特性良好的特点.在此基础上,设计了一种基于该结构的新型电磁晶体微带天线.计算和实验表明,与普通贴片天线相比,新型电磁晶体天线不仅抑制了2～6次谐波,在比较宽的频带内有效地抑制了高次谐波引起的辐射,而且克服了传统电磁晶体微带天线的一些缺陷,因而完全可以取代传统形式的电磁晶体天线.由于新型电磁晶体微带天线可以明显改善有源天线系统的性能,必将在现代有源通信领域得到广泛的应用.     

具有谐波抑制功能的宽带圆极化宽缝天线

针对微波无线输能系统中接收天线质量轻、体积小、剖面低、易与微波电路集成的特点,设计了一款新型的具有谐波抑制功能的宽带圆极化宽缝接收天线。通过在长方形缝隙中添加末端具有圆形贴片的交叉结构实现圆极化性能,添加切角结构展宽圆极化带宽。在馈线上添加具有一定长度的开路支节,配合使用缺陷地结构共同实现谐波抑制功能。研究并测试了天线的反射系数、轴比、增益以及远场辐射方向图,仿真与实测基本吻合。仿真结果显示,该天线很好地抑制了基频5.8 GHz的二次谐波和三次谐波,在4.5~6.2 GHz的范围内S11<-10 dB,相对阻抗带宽31.8%;基频5.8 GHz处的轴比AR=1.3 dB,在频率范围4.2~6.15 GHz内轴比AR<3 dB,相对轴比带宽37.7%;基频5.8 GHz仿真增益6.7 dB。     

逆开环谐振器在微带天线谐波抑制中的应用

介绍了一种利用逆开环谐振器实现微带天线谐波抑制的方法.在传统逆开环谐振器的开口处添加一对缝隙,可有效的降低传输零点的位置.提出了加载逆开环谐振器微带线的等效电路模型,电路模型结果与仿真结果相吻合,证明了所提电路模型的正确性,并从等效电路模型的角度分析了传输零点下降的原因.将不同传输零点的结构单元级联起来制作在微带线的接地板上,很好地实现了微带天线的谐波抑制.仿真结果与测试结果相吻合,证明了所采用方法的有效性和正确性.该设计方法结构紧凑,简单易行.     

S 波段宽带圆极化微带天线设计

提出了一种S 波段宽带圆极化微带天线。该天线采用切角方形贴片实现圆极化辐射,利用差分馈电抑制高次模改善轴比,通过贴片上开双十字槽和增加空气层扩展带宽。矩形贴片尺寸为38mm×38mm,天线高度为14.7mm。测试结果表明该天线在实现宽带工作的同时具有良好的圆极化特性,同时满足反射系数S11≤-10dB 和轴比AR≤6dB 的有效带宽为22.3%。     

具有二次Koch分形边界的圆极化微带天线

设计了一种单馈点圆极化微带天线。微带贴片采用二次Koch分形边界的贴片结构,通过底馈方法激励起两个相互正交的简并模实现圆极化;采用CSTMicrowaveStudio@软件进行了仿真,其结果表明,在微带贴片的对角线上适当位置用探针馈电,可以实现圆极化辐射。对具有介质损耗的天线进行了仿真,结果与理想介质的差异较大。设计了一个右旋圆极化微带天线,并进行了测试。该天线工作于1．575GHz;VSWR小于2的阻抗带宽为51MHz;轴比为4dB;增益为3．8dB;贴片尺寸为42．4mm×42．4mm,可以用作GPS天线。     

New wideband microstrip antenna using log-periodic technique

A novel wideband microstrip antenna using a series-fed linear array of patch resonators in a log-periodic arrangement is described. A 9-element example gives good input v.s.w.r. and radiation control over a 30% bandwidth with better than 70% efficiency. The new array configuration gives wider bandwidth than single-layer or stacked microstrip patches combined with better efficiency than patches on lossy substrates or microstrip spirals.     

Broad-band microstrip antennas using additional resonators gap-coupled to the radiating edges

A method for increasing the bandwidth of microstrip patch antennas by incorporating two additional resonators which are gap-coupled to the radiating edges of a rectangular patch is described. A two-dimensional analysis using Green's function and segmentation method is used for analyzing the proposed antenna configurations. A bandwidth as large as five times a single rectangular patch is obtained inS-band. Changes in the radiation pattern over this wide bandwidth are discussed. Experimental results are in reasonable agreement with the analysis.     

一种微带开槽小型化飞行器天线设计

本文根据曲流原理,采用微带开槽技术,设计了一种基于传统半波微带贴片天线的小型化飞行器天线。对此 天线进行了天线与天线窗一体化仿真优化。该天线在主要性能指标不变情况下,明显减小了微带贴片尺寸。把这一设 计应用于实际微带天线调试过程中,发现了微带天线开槽调试法,实现了飞行器微带天线的双向调试,提供了一种新 的天线工程化设计思路。为飞行器小型化微带天线设计和调试提供理论参考,具有一定的理论价值和较高工程应用价 值。     

人体中心网络微带缝隙天线设计和研究

设计了一款小型微带缝隙天线.通过电磁仿真软件CST的参数优化功能,对微带缝隙天线缝隙的长度、宽度、馈电点等参数进行优化,得到了工作频率为2.45GHz,带宽100 MHz、阻抗匹配良好、辐射效率较高的用于人体中心网络的微带缝隙小型天线,根据仿真设计,制作了天线,测试结果和仿真结果吻合较好.     

Center-fed microstrip patch antenna

A novel feeding scheme for microstrip patch antennas is presented, which consists of a coaxial probe and shorting pin separated by a narrow slot centrally cut at the radiating patch. The impedance and radiation characteristics of a conventional probe-fed microstrip patch antenna and the proposed microstrip patch antenna are experimentally examined and compared. The effects of the slot length on the antenna operation are also discussed.     

A wide-band single-layer patch antenna

The typical single-layer patch printed on a dielectric substrate is a narrow-band element. This well-known fact is mainly due to the limitations imposed by the dielectric substrate. From efficiency and cost considerations, in most of the cases, the substrate cannot be too thick. In order to increase the microstrip element bandwidth, additional resonators in different configurations and combinations can be used: parasitic elements, slots, etc. However, the microstrip antenna element with the widest bandwidth (a variation of the aperture-fed stacked-patch element) is about 40-50%. This antenna, an aperture-fed stacked patch, has a relatively poor front-to-back ratio, due to the fact that it has a slot in the ground plane. In this paper, a new type of patch element is presented. The patch is suspended over the ground plane and supported by a nonconductive pin. It is fed by a three-dimensional (3-D) transition connecting the patch to a perpendicular connector. The typical bandwidth of this element (in terms of VSWR) is 90%. When built on a large ground plane, the front-to-back of this element is better than 25 dB across the band     

新型光子带隙微带贴片天线

提出一种新型光子带隙(PBG)结构微带贴片天线。在同轴线馈电型微带贴片天线的接地板上蚀刻出新颖PBG结构,通过数值仿真得到有效提高增益的结构。实际制作了PBG结构微带天线,并实测了天线特性参数。数值结果和实验结果进行了比较,取得了较为一致的结果.实测天线增益达8.8dB,比无PBG时提高约3dB,验证了该PBG结构的有效性。     

基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器设计

提出了一种基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器,利用圆形微带贴片谐振器中简并模TM11A和TM11B模式的正交性来实现信号的交叉传输.在两个圆形微带贴片谐振器之间引入耦合槽和耦合桥,信号可以从一个圆形微带贴片滤波单元高效传输至另外一个圆形微带贴片滤波单元,亦即将两个圆形微带贴片谐振器级联,从而实现该滤波跨接器的滤波响应....     

一种新型圆极化贴片天线的研究

研究了圆极化微带贴片天线,通过在普通圆形贴片上开槽,提出了一种结构新颖的圆极化微带贴片天线.仿真以及实测结果表明,该天线具有较宽的3dB波瓣宽度(±50°)和良好的圆极化轴比性能,并且新型微带贴片天线的尺寸要远小于普通的圆形或圆环形贴片天线的尺寸.