平面印刷单极子天线频带抑制技术的应用

为克服无线通信系统间相互干扰,采用频带抑制技术对共面波导馈电圆形单极子天线进行改进,设计出一副具有双阻带特性的超宽带天线和一副用于无线局域网/全球微波接入(WLAN/WiMAX)系统的三频段天线.通过在圆形贴片底端加载两条多边形槽线,实现了3.29～4.00 GHz和5.29～6.00 GHz抑制频段的超宽带天线,阻带覆盖了WLAN/WiMAX应用频段.在三频段天线的设计中,综合采用五边形槽线、调谐枝节和扇形槽加载技术,对频带进行阻断和控制.实测三频段天线的工作频带为2.25～2.80 GHz、3.3～3.8 GHz和5.1～5.9 GHz,覆盖了WLAN/WiMAX系统的应用频段,并在其余频段具有良好的频带抑制特性.所设计的两幅天线均具有可调的工作频段,适合复杂环境中对无线通信系统相互干扰的抑制.     

高选择性陷波超宽带天线设计

The resonant properties of the interdigital capacitance loading loop resonator (IDCLLR) and its dual counterpart complimentary interdigital capacitance loading loop resonator (CIDCLLR) are studied. Due to the high capacitance/inductance of the IDCLLR/CIDCLLR, the resonators can generate lower resonant frequencies and narrower resonant bandwidths than many other structures. A compact ultra-wideband (UWB) antenna with quadruple sharp band-notching characteristics is presented by utilizing IDCLLRs and CIDCLLRs. Measured results show that the proposed antenna has a wide bandwidth from 3 to 11GHz(VSWR<2), with four sharp notched bands centered on 3.5, 5.2, 5.8 and 7.5GHz, respectively, avoiding the elimination of many useful frequencies. Moreover, the presence of IDCLLRs and CIDCLLRs scarcely affects the performance of the UWB antenna at its operating frequencies.     

Miniaturized multi-band antenna using deformed splot ring resonator

A 48mm×60mm×1mm miniaturized multi-band antenna based on deformed split ring resonators was presented.The antenna was consisted of a micro-strip line and a deformed split square ring.Its /S11/parameters were determined through numerical simulation and experimental measurement within three working bands of 2.6GHz to 3.0GHz,3.9GHz to 4.4GHz and 5.2GHz to 5.8GHz and the results showed that the parameters within all the bands were less than-10dB.The gain at every frequency for the antenna was above 2.2dB and it increased monotonously with the frequency from 5.5GHz to 7.0GHz.     

一款共面可覆盖WLAN及WiMAX频段的三频笔记本电脑天线的设计

采用软件设计和实验相结合的方法,设计了一款紧凑型、共平面、能覆盖2.4/5.2/5.8 GHz WLAN和2.5/3.5/5.5 GHz WiMAX工作频段的笔记本电脑天线.该天线采用耦合馈电方式,通过调节矩形辐射面和L形结构尺寸以及耦合缝隙的大小来产生2.5 GHz和5.5 GHz的谐振频率;通过在L形辐射表面开一个U形缝隙来实现3.5 GHz处的谐振点,该U形槽的长度大约为4 GHz谐振点处的1/4SymbollAp;其整个天线的面积只有7.5 mm×17.5 mm(不包括笔记本电脑天线的地板).在设计中通过调节矩形耦合辐射体与L形辐射面的间距可以有效地调节各谐振点的强度,还可以实现天线输入输出的阻抗匹配.当被嵌入在支撑笔记本电脑显示屏地板的顶端时,天线能很好地满足WLAN和WiMAX的所有工作频带并具有良好的辐射特性,经过软件优化和对实物的测试,测试结果和仿真结果吻合良好.     

Single-fed low-profile dual-band circularly polarized antenna

In order to reduce the profile of the multi-layer structure and the complexity of the power dividing network of the dual-frequency dual-fed circular polarized (CP) antenna, a dual-band circularly polarized microstrip antenna is designed with a single-fed single-layer structure. It has two types of pattern of omnidirectional circular polarization and broadside circular polarization in two operating bands. A combination of an Alford loop and a shorting metallic cylinder loaded in the center of the patch is uesd to excite omnidirectional circular polarization in the low operating band; and a circular patch with a pair of symmetric rectangular slots is adopted to obtain circular polarization in the high operating band. The antenna prototype is fabricated and measured. Measured results show that the designed antenna has impedance bandwidths of 75％ (242～261GHz) and 103％ (332～368GHz) (reflection coefficient<-10dB). Axial ratio (AR) bandwidths are 4％ (244～254GHz) and 23％ (346～354GHz) (AR<3dB), respectively. The gain variations within two operating bands are less than 04dB. This antenna can be applied to the 25／35GHz frequency band of Worldwide Interoperability for the Microwave Access (WiMAX) system.     

一种双频超薄吸波结构在微带天线中的应用

设计了一种新型超薄双频带雷达吸波结构,通过提取阻抗参数、分析表面电场和电流分布,阐明了其吸波原理,并将其用于双频带微带天线,减缩天线带内雷达散射截面.结果表明,该结构在两个不同的频段内实现了高效吸波,且吸波效果具有入射角稳定性和极化角不敏感性;加载该吸波结构后,微带天线的辐射性能保持不变,而在天线的工作频率4.29GHz和6.49GHz处,其雷达散射截面分别减缩了8.59dB和9.9dB.实测与仿真结果相吻合,表明该结构能够有效应用于双频带天线的带内隐身.     

具有电倾角的双频双向印刷阵列天线

给出了由双面印刷偶极子组成的双频双向阵列天线设计,通过合理设计阵列馈电结构,实现了具有电倾角波束的天线,而不需使用复杂的移相器,极大地降低了天线的复杂度和成本;采用V形偶极子代替传统单元增加水平面波束宽度,并用微带结构的多工器将两个频段的阵列连接起来以实现双频特性,克服了一般双向天线仅为单频工作且不易实现电倾角的缺点．设计了具有20°电倾角的4单元和6单元双频天线阵列,分别工作在2．4GHz和5．8GHz频段．实验测试结果表明：天线在2．4GHz频段VSWR〈1．5的带宽有15％,增益为6．6dBi：而在5．8GHz频段VSWR〈1．5的带宽有6％,增益为8．0dBi．所设计的天线具有小型化、低成本、双频、多用途集成天线的优点．     

基于微遗传算法的微带可重构天线设计

提出了一种微带可重构天线方案,并将微遗传算法与时域有限差分法相结合,对天线的可重构能力进行了探索。在特定工作频率条件下,优化设计了一方向图可重构天线。优化结果表明,在工作频率为6.5 GHz时,该微带可重构天线能够通过三种工作状态在特定平面内实现方向图扫描,同时也表明了遗传算法在可重构天线设计中的巨大潜力。     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.     

一种薄膜体声波谐振器的设计与验证

为简化薄膜体声波谐振器薄膜厚度的设计,提出一种薄膜体声波谐振器薄膜厚度的设计方法。仿真结构由诱导层和其上层的电极层-压电层-电极层的三明治结构组成。在最优有效机电耦合系数下确定初始薄膜体声波谐振器的薄膜厚度;然后确定诱导层厚度及其相应的频偏值;使用频偏值补偿并联谐振频率,重新计算补偿后的薄膜体声波谐振器中电极层与压电层的最优厚度比值,并使用COMSOL Multiphysics进行仿真验证。当并联谐振频率为3.60 GHz时,100 nm的氮化铝的频偏值为0.20 GHz。氮化铝的有效机电耦合系数最优为5.907%,进行频率补偿后,氮化铝的串联谐振频率和并联谐振频率分别为3.48 GHz和3.60 GHz,设计方法得到了验证。诱导层有效地优化了压电层C轴特性,减少了能量损耗。     

基于左手材料的复合单极子天线研究

为了改善单极子天线的辐射特性,通过对左手材料开路电流环谐振器(Split Ring Resonator,SRR)的结构及其电磁特性研究,提出一种新的复合天线设计思路,即将单个SRR或多个SRR与单极子天线复合。利用电磁理论和HFSS软件仿真得到工作频率为3.52GHz的这种复合天线的各项参数。仿真结果表明复合天线中SRR的个数对谐振天线的频率影响很小,其增益也基本不变。与单独的单极子天线相比,复合天线尺寸更小,类似电小天线,因此可被应用在电性能类似单极子天线,而天线尺寸又要求较小的领域。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

应用于LTE的滤波器-天线一体化模块综合设计

通过对阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator,SIR）带通滤波器和印刷天线的一体化模块的综合设计和方法进行分析,采用曲线拟合的方法提取印刷天线的RLC等效电路模型,分析印刷天线替代滤波器最末节谐振器时耦合节的奇偶模计算公式,利用综合设计公式得到滤波天线的结构尺寸。设计了一款用于LTE（Long Term Evolution）D频段（2.5 GHz~2.69GHz）的滤波天线。仿真结果表明,在相同的电路尺寸和阶数情况下,新型的滤波天线模块要比天线和滤波器直接相接模块有更好的通带特性和边缘选择性。     

一种双圆极化宽带天线及其阵列应用

该文设计了一种双圆极化宽带天线单元,并在此基础上实现了小型阵列天线。单元天线为层叠型微带天线,其辐射贴片的四周寄生了环形金属带和金属柱以拓展波束宽度。另外,为了满足双圆极化要求和拓展天线带宽,天线采用电桥进行馈电。天线单元的10 dB阻抗带宽为26.9%(1.8～2.36 GHz),3 dB轴比带宽为19.3%(1.92～2.33 GHz),方向图半功率波束宽度大于110°。对非规则的五单元面阵进行了研究。测试结果表明,该天线阵的合成增益高于11.5 dBi,±55°扫描增益高于9 dBi,仿真和实验结果一致性较高,为宽带卫星通信的应用奠定了基础。     

Printed elliptical slot UWB antenna for dual-banded application

Based on the analysis of printed elliptical slot (PES) UWB antenna,a dual-banded PES antenna is designed for WLAN and UWB bands at 2.4 GHz.The design cooperates two important wireless commutation system antennas into one printed antenna.In the design,a circular slot structure is presented,which is suitable for the band ejection.Characteristics of the designed antenna are analyzed and key parameters,such as S11,S21 and VSWR are measured.E-field distribution of the surface is simulated and analyzed.     

一种高增益多频带微带贴片单元的设计

设计了一种由圆、正八边形、矩形组合构成的微带贴片天线,其使用同轴线馈电。采用有限元法对所设计天线的电特性进行了仿真研究。同时也对天线在不同尺寸参数下的性能指标进行了对比分析。结果表明,天线兼具高增益和多频带的特性,在2.25~2.33GHz、3.51~3.7GHz、4.34~4.6GHz频带内,带内回波损耗全部小于-10d B,天线最高增益达到7.37d B,且天线的E面和H面辐射波束较好,半功率波束宽度约是60°;仿真结果证实了所设计的天线具有良好的性能指标。     

一种新型缝隙耦合宽带圆极化介质谐振天线

设计了一种宽带圆极化介质谐振器天线,天线可应用于全球卫星导航定位系统（GPS）和无线宽带通信系统中。构建了一种鼠笼形的宽带一分四90°相移功分微带馈电网络,采用缝隙耦合对介质谐振器馈电。天线结构紧凑,其阻抗带宽从1．03GHz—1．82GHz,阻抗带宽为53．2％。低于3dB的轴比带宽从1．09GHz-1．83GHz。半功率波瓣宽度为70°,圆极化波瓣宽度（AR〈3dB）超过100°,天线的工作频段覆盖了现有的卫星导航定位系统（SNS）,适合做卫星导航定位接收机天线。     

一种可用于RFID系统中的方向回溯阵列设计

通过射频混频技术实现单元相位共轭的方式,设计了一个C波段方向回溯阵列,采用收发共用天线单元减小阵列体积．混频模块基于输入/输出共用端口的场效应晶体管混频器完成相位共轭,引入定向耦合器用于提高收发端口的隔离度并抑制射频泄露信号,该阵列具有成本低、体积小、隔离度高、作用距离远等优点．制作了四元方向回溯阵列,在发射信号频率为5.81GHz、本振信号频率为11.6GHz时,进行了测试,结果表明,该阵列在±33°入射角度范围内具有良好的方向回溯功能,可应用于射频识别系统中．     

阻抗型FSS在阵列天线RCS减缩中的应用

设计了一种环状阻抗型频率选择表面吸波结构,并对其单元的电磁特性进行了详细分析.在此基础上将该阻抗型频率选择表面吸波结构应用于微带阵列天线雷达散射截面的减缩中.阻抗型频率选择表面结构由周期排列的频率选择表面单元组成,每个单元均由3个阻抗环构成,阵列天线为2×2的微带贴片天线阵,并将阻抗性频率选择表面结构排列在阵列天线单元之间.仿真结果表明,该结构可在6~22GHz频段内表现出良好的吸波特性.将其加载于微带阵列天线时,对天线的辐射特性产生的影响较小,且天线的单站雷达散射截面减缩效果明显,最大减缩量可达27dB,实现了宽带、宽角域的天线雷达散射截面减缩.     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．