类Minkowski分形天线的分析与设计

为了实现一款天线在ISM2.4G(2.4～2.483 5 GHz)、Bluetooth、GPS、WLAN(2.4～2.48 GHz)等多频段同时工作,设计了基于分形理论的类Minkowski分形微带天线,方案中对原有的Minkowski分形结构和接地板进行改进。通过仿真分析与优化设计使得天线尺寸缩减至90 mm×71 mm×1.6 mm,谐振频率为2 GHz,工作在0.93 GHz～3.02 GHz频段,相对带宽为105.82%,最大增益可达1.89 dB。最终天线能够进行良好的阻抗匹配,对天线带宽进行展宽,达到了超宽频带天线的要求。     

基于缝隙耦合的微带天线设计

能够同时适用于射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网这几大主流物联网通信技术标准的宽频天线的设计要求越来越高,比如体积小、成本低等,而微带天线体积小、剖面低且可集成化程度高,适合大批量生产,但其频带较窄,使用范围受到限制。为此,提出了一种紧凑型宽频带微带贴片天线。该天线引入了L型缝隙和三角形缝隙,仿真结果表明,天线-10 dB阻抗带宽可达到100%,其工作频带为1. 5 GHz～4. 3 GHz;轴比带宽为3. 4 GHz～3. 8 GHz,圆极化带宽为11%;在该范围内的增益都在3 dB以上;整个工作频带范围内都实现了宽频带、高增益等特性,适用于射频识别、蓝牙、WLAN等频段。     

一种具有双陷波特性单极子超宽带天线的设计

提出了一种基于C/U形槽、具有双陷波特性的平面超宽带单极子印制天线。其天线的组成部分包括椭圆球拍形辐射贴片、微带馈电线和矩形地板。通过在球拍形辐射贴片蚀刻C形槽、馈电线蚀刻U形槽的方法,使天线在WiMAX(3.3~3.7GHz)和WLAN(5.15~5.825GHz)频段内具有双陷波性能。仿真和测量结果表明,这种新型天线在通频带(2.5~10.6GHz)内电压驻波比小于2,在2.9~3.9GHz和4.9~6.0GHz两个频段内电压驻波比大于5,阻带的频率可通过蚀刻槽的长、宽来调节。该天线的测试结果与仿真结果吻合良好,且尺寸小巧、结构简单、成本低,可应用于超宽带通信系统。     

一种小型化平面倒置F型三频天线的设计

随着无线通信技术的发展,各种通信终端对天线的小型化和多频化提出了很高的要求;在这种形势下设计了一种小型化的平面倒置F型三频天线(PIFA);天线采取同轴馈电,辐射贴片开两个L型槽的方法,可在WLAN2.4/5GHz以及将来的WiMax3.5GHz 3个频段工作;应用ANSOFT公司的HFSS10.0(high frequency structure simulator)三维仿真软件,对天线尺寸进行设计和优化,最终得出一种小型化的平面倒置F型三频天线(PIFA),同时也验证了天线小型化和多频化方法的可行性;该天线满足新一代无线通信技术对天线频段和带宽的要求,并适合某些工程应用。     

矿用多频段微带天线设计

随着5G技术在煤矿的应用,多系统之间的信号干扰愈发密集,严重影响数据、语音和图像通信的质量,煤矿井下多系统共存问题日益凸显。针对该问题,设计了一种可同时工作于WiMAX/WiFi/4G/5G NR频段的矿用多频段微带天线。该天线在平面单极子天线的基础上,通过加载2个L形枝节及在地板上加载倒L形枝节的方式,使天线能够在多频段工作。仿真结果表明：该天线的中间、右侧和左侧枝节分别产生了2.4,3.5,4.8 GHz的谐振点,而在地板加载的倒L形枝节则提供了1.9 GHz的谐振点,天线可工作在3个频段,分别为1.88～2.73,3.26～3.79,4.7～5.9 GHz,能够有效覆盖WiMAX/WiFi/4G/5G NR煤矿井下全部的工作频段;由天线的峰值增益和归一化方向图可知,该天线在需要的工作频段内增益性能和整体辐射性能良好。     

正方形嵌套分形多频印刷对称振子天线

设计了一类具有正方形嵌套结构的新型分形多频对称振子天线.振子由一系列相似的正方形单元嵌套组成.天线能够同时工作于多个频率,这些频率涵盖了WLAN系统所要求的2.4 GHz/5.2 GHz/5.8 GHz三个频率,采用三维电磁仿真软件CST MWS(R)软件进行了仿真研究,得到了平衡微带线馈电的对称振子天线的模型.制作了...     

应用于 WLAN 的双频单极子微带天线的设计

本文首先介绍了一个应用于 WLAN双频单极子天线,并对其进行了仿真分析,仿真结果表明,可满足 WLAN 两个频段(2.4 GHz 和5.2 GHz)的带宽要求.     

应用于WLAN/WiMAX/5G的CPW馈电三频天线设计

提出并制造一种应用于WLAN、WiMAX和5G系统的紧凑型共面波导(CPW)馈电三频天线.为了实现三频工作,分别将两个条带与主辐射矩形贴片和共面波导地面相结合.天线印刷在1.6 mm厚的FR-4基板上,整体尺寸仅为20 mm×30 mm×1.6 mm.天线实测和仿真测试有良好的吻合性,矢量网络分析仪测试结果表明,该天线在2.22～2.56 GHz、3.32～3.70 GHz和4.69～7.39 GHz内回波损耗小于-10 dB,在工作频段内有良好的增益.相比其他多频天线,该天线结构紧凑、简单.     

Ansoft HFSS仿真分析半波对称振子天线波长缩短效应

利用电磁仿真软件Ansoft HFSS，在5G信号n79波段内，取中心频率分别为4.2,4.4,4.6,4.7,4.8和5.0GHz进行仿真分析，得出这些频率的信号在实际天线中波长分别为64.04,61.22,59,96,58.7, 56.22,67.04 mm。表明，在实际天线中这些信号对应的波长与自由空间波长波长相比缩短率为6.1%。将此结果应用到信号频率分别为5和28GHz的天线仿真设计中，可计算出该频率信号在天线中的实际工作波长分别为117.4和10.06 mm。仿真结果表明，所得天线的谐振频率与预期吻合；天线的回波损耗，相对带宽，输出阻抗和方向增益皆满足移动基站通信天线的要求。     

一种矿用定向天线设计

设计了一款适用于巷道类狭长受限空间的双臂平面螺旋天线。该天线由4条等角螺旋线构造的2个对称的螺悬臂组成。与传统的全向天线相比,该天线辐射的定向波束可减少无线电波在巷道壁上的反射损耗,圆极化特性可有效减弱巷道内多径效应的影响,双向辐射特性可提高辐射效率。仿真结果表明,工作在2.4GHz频段时,5圈双臂平面螺旋天线的3dB半功率波瓣宽度大于60°,增益大于4dB;10圈双臂平面螺旋天线的3dB半功率波瓣宽度为120°,增益大于6dB。     

面向5G高隔离度4单元MIMO手机天线设计

设计了一个4单元高隔离度手机天线,由4个辐射单元组成,辐射单元分别位于天线的4个角落。对天线辐射单元进行分析测试,测量天线辐射单元工作频段为3.43 GHz～3.86 GHz,覆盖5G移动通信测试频段。MIMO天线工作频段在端口回波损耗小于-10 dB阻抗带宽条件下,工作频段为3.45 GHz～3.64 GHz;在端口回波损耗小于-6 dB阻抗带宽条件下,天线工作频段为3.23 GHz～3.96 GHz。新设计的圆形开槽结构能减少天线和电子元器件耦合,并且天线具有良好的全向性和辐射特性。MIMO天线在3.2 GHz～4 GHz频率内,天线辐射效率为65%～73.4%。仿真表明,脑部辐射SAR(Specific Absorption Rate)参数小于1.6 W/kg,天线对人体影响较低。     

一种新型宽带圆极化天线研究与设计

论文提出了一种新型宽带圆极化天线,成本低廉,结构简单,性能优异.此天线基板采用普通FR4板材,其辐射体由方形地、钩形分枝及倒L形分枝三部分组成,并由50Ω微带阻抗传输线进行馈电.天线尺寸为55×55mm2,工作在1.75GHz～2.9GHz.频段.天线的10dB回波损耗相对带宽和3dB轴比(AR)相对带宽分别为49％(1.75GHz～2.9GHz)和50％(1.8GHz～3GHz),其良好的圆极化和阻抗性能可以在相关的无线通信系统中得到很好地应用.     

基于PSO的E型双频天线自适应优化设计

研究天线性能优化问题,为了满足多个无线通信系统实现多系统收发共用,天线需在宽频带及不同频段下工作.为了得到优化的谐振频率和宽带,通过在矩形微带线上开两条对称的槽得到E型贴片天线,实现天线的双频功能,利用电磁仿真软件IE3D建立天线模型,通过IE3D对天线的性能进行仿真和分析,同时使用粒子群优化算法对其关键性参数进行了自适应优化,得出天线的具体尺寸.仿真结果表明,天线-10dB阻抗带宽分别为125 MHz(2400-2525MHz)和275MHz(5575-5850MHz),能够满足WLAN(2400-2484 MHz/5725-5825 MHz)的通信需求.优化的天线结构简单,具有很好的双频特性,在工作带宽内有很好的全向辐射特性.     

电磁带隙的超宽带阻带天线设计

设计了一种电磁带隙(EBG)结构.根据实际应用要求,在一种超宽带微带天线上加载电磁带隙单元,设计出一种阻带天线.对天线的多个参数进行讨论并优化设计,根据仿真实验制作出天线实物.实验结果说明:天线在3.11～5.97 GHz的频带范围内,电压驻波比(VSWR)值大于2;在5.46 GHz处达到了9.23的峰值,阻带范围覆盖WiMAX (3.4～3.7 GHz),C-band (3.7～4.2 GHz),WLAN(5.15 ～5.35 GHz/5.725～5.825 GHz)这三个频段,且天线增益在阻带内明显降低.     

一种双陷波超宽带微带天线

设计了一种结构简单且具有良好工作性能的双陷波超宽带微带天线。通过采用缺陷地和阻抗变换结构设计了具有超宽带工作特点的五边形微带天线结构,满足VSWR≤2的频带覆盖3.1 GHz～10.6 GHz;分别在辐射贴片和馈线上嵌入矩形窄缝和U形窄缝结构,实现WLAN频段(5.15 GHz～5.85 GHz)和X波段通信下行频段(7.25 GHz～7. 75 GHz)陷波工作性能,其他工作频段内具有良好的辐射特性。实测结果和仿真数据吻合较好,验证了设计的正确性。     

一种紧凑型宽频带圆极化射频识别天线设计

针对现有圆极化天线难以同时满足宽频带和小型化应用需求的问题,面向全球超高频射频识别(RFID)读写应用,采用新型功分移相馈电网络、旋转短路辐射贴片和耦合贴片、馈电探针和短路探针,设计了一种紧凑型宽频带圆极化射频识别天线。测试结果表明,该天线回波损耗大于15dB的相对带宽为59%,轴比小于3dB的相对带宽为34%,在全球超高频RFID频段范围内,天线辐射增益大于2.7dBi,辐射方向十分对称和稳定,其半功率波束宽度大于101°,适用于宽角度范围读写;与现有圆极化天线的性能指标和结构相比,该天线的工作频段不仅能够覆盖全球超高频RFID频段,而且结构紧凑,有利于RFID系统的低成本设计和实施。     

一种矿用高隔离度三频MIMO天线设计

多频多输入多输出（MIMO）天线由于空间受限,存在单元间距较小产生的强耦合问题。针对该问题,设计了一种矿用高隔离度三频MIMO天线。通过在1个矩形枝节两端加载2个L型枝节组成三叉戟单极子天线,使天线具有三频特性;将2个三叉戟单极子天线单元对称放置,在2个单元之间的金属地板上加载1个T型枝节,利用寄生枝节产生的相反电流抵消未加枝节时耦合产生的电流,并蚀刻2个对称的矩形槽,通过改变地板上的电流分布来抑制地板表面波带来的互耦,从而使天线在整个频段内实现高隔离度。仿真结果表明：该天线工作在1.85～2.70,3.24～3.99,4.65～5.80 GHz频段,能有效覆盖煤矿井下WiMAX/WiFi/4G/5G NR工作频段;天线在3个频段内的隔离度分别大于20,22,22 dB,较去耦合前天线的隔离度分别提高了11,9,10 dB;包络相关系数小于0.2,具有良好的分集性能;天线在工作频段内增益变化稳定,且全向辐射特性良好。该天线具有结构简单紧凑、易加工、剖面低的优势,在煤矿无线通信中具有广泛的应用场景。     

一种小型WLAN双频天线的设计

为了适应无线局域网(WLAN)通信技术的要求,需要设计一种能够同时在高、低两个频段工作的小型天线,并且在工作频段内具有全向辐射性能.针对上述问题,设计了一副小型化WLAN双频天线.天线的辐射结构是由两个矩形贴片和一个倒锥形贴片组合形成,通过在天线辐射贴片中间加载一个圆环缝隙,从而实现了双频效果.和常规的双频微带贴片天线相比,天线的尺寸可以大大减小.仿真和实测结果表明,改进的天线单元达到了设计要求,验证了设计方法的有效性和可行性,具有十分良好的应用潜质.     

ZigBee精确定位标志卡倒F天线设计

根据ZigBee精确定位标志卡对天线的需求,设计了一种尺寸小、带宽高、辐射效率高的倒F天线。通过电磁场全波仿真软件对倒F天线进行仿真和性能评估,仿真结果表明,该倒F天线工作在2.405~2.484GHz的ZigBee频段内,天线回波损耗小于-10dB;在2.45GHz中心频率下,最大增益达2.5dB,且天线具有全向性。在煤矿巷道中的实际测试结果表明,该倒F天线能满足精确定位标志卡的实用需求。     

应用于平板电脑的4G-LTE/WWAN天线设计

随着3G网络的广泛建设以及LTE和WiMAX标准的兴起,移动通信系统正向着4G时代稳步迈进。文中提出了一种应用在平板电脑上多频段平面单极LTE/WWAN天线的设计方法,该天线结构由一个变形的L贴片和两个寄生短截线构成。天线的频段可覆盖整个LTE(LTE700/2300/2500)及五个WWAN(GSM850/900/1 800/1 900/UMTS)频段。其频率带宽可分为低频部分:700~960 MHz和高频部分:1 710~2 700 MHz,可在整个带宽内做到无缝衔接的宽带通信。该天线不仅可以实现宽频化,而且结构简单、尺寸小、易于集成。