双层宽频微带天线的设计

微带天线的窄频带特性是限制其广泛应用的重要原因之一,因此,如何展宽微带天线的带宽的问题一直受到研究人员的关注。通过采用双层多贴片及在两贴片之间加入空气层的结构来达到增加微带天线带宽的目的。此外,利用微带线进行正交馈电,在满足宽频带的同时,也实现了天线的圆极化。由贴片间的谐振耦合作用,该天线的频带展宽为11.04%（VSWR≤2）,且增益达到了5.2 dB,可以在1.206～1.346 G的L波段内工作。     

一种单层宽频带微带天线的设计

设计了一种宽频带微带天线.通过在矩形贴片上开槽的方法来实现宽带化的设计,利用电磁仿真软件CST MWS(CST MICROWAVE STUDIO)进行仿真优化,给出了天线的回波损耗和方向图.仿真结果表明,该天线的频带宽度为普通矩形天线的3-4倍,并且具有较高的增益.     

基于玻璃纤维环氧树脂的双陷波宽频微带天线设计

设计了一种新型的宽频微带天线,天线基本结构为回字形,在两个正方环主辐射贴片之间通过四个长方形辐射贴片进行连接.天线基板材质选用玻璃纤维环氧树脂复合材料,大小为30 mm×45 mm,厚度为1.6 mm.天线结构采用电路板印制工艺进行图形化,参考地印制于基板背部.借助Ansoft HFSS 13.0进行仿真,在1～8 GHz范围内进行扫频,结果显示其可用频段为2.1～4.3GHz,相对带宽为68％.给出了天线反射系数、电压驻波比、输入阻抗和增益方向图的仿真结果,分析了结构参数对天线辐射性能的影响,实际测量与仿真结果基本一致.     

一种宽频带高增益微带天线的设计

本文介绍了一种宽带微带天线的设计方法,通过采用厚的空气基板、"E"形贴片,同时对同轴馈电探针的直径和长度进行优化,使其VSWR≤2的相对带宽达到41.7%,且其频带内增益大于6dBi.     

宽频带高增益微带天线元研究

本文提出了一种微带天线元的新结构，它具有宽频带和高增益特性。用谱域法推导了特征方程。用等效电路观点得到输入驻波比的频率特性公式，数值计算设计了一个Ｃ波段微带天线元。实测驻波比带宽达１６％或２５％，增益在１０．２－１１．３ｄＢ范围。这表明其带宽和增益都比普通微带天线元的带宽（５－６）％和增益（６－７）ｄＢ大得多。     

一种宽频带微带天线的设计

介绍了宽频带渐变式微带缝隙天线的工作原理、设计参数及其对电性能的影响，设计了一种结构简单的天线形式，给出了该天线工作于S、C频段的结构尺寸以及VSWR、辐射方向图的仿真和测试数据曲线，两者之间有很好的一致性，并对影响天线性能的关键参数进行了误差计算。结果表明：在加工精度可达到的范围内，对天线性能的影响不大。该天线可应用于宽频带单极化、双极化阵列天线单元或反射面天线馈源。     

基于遗传算法的单层宽频带微带天线优化设计

宽带微带天线,尤其是单层宽带天线的设计较为困难.然而U型和E型微带天线提示我们,通过适当去除传统微带天线表面一些特殊位置的金属部分,可以展宽天线带宽.本文阐述了该类天线的工作原理,并详细描述通过采用遗传算法作为优化工具,以及在程序中直接调用IE3D的求解器(MOM)进行计算、提取相关参数进行GA优化的全过程.通过对普通方形贴片微带天线的仿真和实验,我们得到的天线带宽是优化前天线带宽的3倍多,证明了方法的可靠性和高效性.     

一种开双H形槽的新型宽频微带天线

提出了一种在接地板和辐射贴片同时开H形槽的新型宽频微带天线。设计了一个工作于Ku波段的微带天线。采用时域有限差分（FDTD）方法对该天线的电特性进行了仿真计算,并制作了实验模型。测量结果表明,该天线驻波（VSWR）小于2的相对阻抗带宽达到了37．6％,交叉极化电平小于-17dB。     

一种新型宽频带微带天线的研究

宽频带技术是研究微带天线的关键之一。天线采用空气介质层,通过在脊形接地板顶端用同轴探针对单层方形贴片进行馈电,在减小探针产生电感的基础上,实现了工作宽带的扩展。利用Ansoft HFSS软件对天线进行了建模仿真和优化;通过实物加工和测试,仿真和测试结果都表明设计达到了预期目的:该天线的仿真和实测驻波比VSWR≤2的阻抗带宽达到66.67%,覆盖了1 GHz~2 GHz的频率范围,同时该天线还具备了宽波束特性,具有一定的工程实用价值。     

新型宽带容性馈电微带天线单元仿真设计

设计一种新型宽频带微带天线单元.天线采用空气介质腔,通过容性馈电贴片进行同轴线馈电,并进行边缘开槽.通过采用HFSS高频系统仿真软件仿真分析发现,适当的调整天线切口、空气腔体和馈电贴片的长宽可以调整天线的带宽和驻波比性能.以反射系数S11≤-10 dB为标准,可测得天线的阻抗带宽达到50%,覆盖4～6 GHz,并且通过改变馈电贴片宽度或空气腔体宽度可以实现天线的双频特性.     

宽带平面微带贴片天线阵设计

在分析了一种结构简单且具有宽带特性的双层贴近耦合微带贴片天线的基础上,通过计算阵列单元间E面和H面的互耦效应,确定了合适的阵元间距,并采用简单的T型等分功分器组成并联馈电网络,实际制作并测试了一个8×8元宽带平面天线阵。天线阵中心频率f0=12.5GHz,阻抗带宽大于16.0%(驻波比VSWR<2.0),增益大于22.5dB。这种结构的平面天线阵在卫星通信等领域应用前景广阔。     

一种用于WLAN的宽频带微带天线

采用双层结构拓展矩形微带天线带宽,利用有限积分法软件研究了寄生单元大小、以及两层贴片间的空气间隔对天线性能的影响。优化设计出的天线在电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)≤2的情况下,将原普通贴片天线4.5%的带宽提高到了23.6%,且增益在整个频带范围内达到6dB以上。该天线的工作频带完全覆盖无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的IEEE802.11a标准(5.15～5.825GHz)。实验测量结果与数值模拟结果相吻合。     

宽带有源天线阵列设计

宽带有源天线阵列在实现工作频带内无栅瓣扫描时,其辐射单元口径和单元间距在工作频段的低端就会显得过于狭小和紧密,在频率低端阵列增益偏低,有源电路布置空间局促。应用波长比例缩放阵列（WSA）来实现宽带有源天线阵列,阵列是由两种或两种以上不同带宽的天线单元组成的异构阵列,兼顾了高低频段阵列性能,为有源电路布置提供了充裕空间。通过电磁计算,验证了该方法的可行性和高效性。针对WSA阵列的工程应用,提出了一种典型的天线阵列结构、片式收发组件和射频互联电路设计。该设计为超宽带多功能有源相控阵天线的应用提供了一种新的方案。     

新型毫米波宽带圆极化微带天线阵列设计*

提出了一种基于H形缝隙耦合的毫米波方形切角圆极化微带天线单元,对影响其轴比特性的各参数进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了4×4毫米波宽带圆极化微带天线阵列.仿真结果表明,该天线阵列阻抗带宽(S11＜-10dB)和轴比带宽(AR＜3dB)分别达到了25.9％(32.2 ～41.8GHz)和20.1％(32.6～ 39.9GHz),与传统圆极化微带天线阵列相比,分别提高9.7％和14.7％,天线阵列最大增益为19dB,在整个轴比带宽内,增益均大于15 dB,副瓣电平及交叉极化电平均较低.     

一种宽带多波束微带阵列天线的设计与实现*

针对目前多波束切换天线研究中存在的带宽窄、性能低等问题,通过基于Butler 矩阵的馈电网络整体结构设计和差分移相器快速设计方法研究,实现了具有23%带宽的宽带多波束合成网络;通过V 形缝隙矩形贴片和变形双仔枝节耦合馈电设计,展宽了微带阵列单元天线带宽;设计实现了4×2个阵元的宽带、高增益、多波束移动通信天线系统,测试结果表明:在整个工作频段内该天线系统四个波束能够无缝覆盖90°工作扇区,驻波比小于1.5,波束增益达到16dBi。     

一种宽带圆极化天线阵的设计

为了有效拓展阻抗带宽和圆极化带宽,分析了一种宽带多层结构的圆极化微带贴片天线。通过调整贴片和倒角的大小,并通过在底层贴片上周期性开槽,在天线工作于3．0GHz时,可以获得16．14％（VSWR〈2．0）的阻抗带宽和10．47％的3dB轴比带宽。在此基础上,制作了一个4×4元小型平面圆极化天线阵,阻抗带宽可以达到26．67％（VSWR〈2．0）,轴比带宽可以达到11．12％（AR〈3dB）。这种结构的天线阵在无线通信等领域应用前景广阔。     

微带方形缝隙天线的阵列设计

根据理论分析的结果,设计了中心频率为35 GHz的微带方形缝隙直线天线阵列与圆环天线阵列。通过计算机仿真技术(Computer Simulation Technology,CST)微波工作室仿真可知,直线阵列的方向性系数达到17.32 dBi,当电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)小于2时带宽为4.371 GHz;圆环阵列的方向性达到10.1 dBi,带宽为5.07 GHz(VSWR<2)。因此其符合相控阵雷达的要求。     

Ku波段宽带平面阵的设计

在分析了单个微带圆环缝隙天线的基础上,设计和制作了一种Ku波段宽带微带圆环缝隙平面天线阵。整个天线阵分成9块进行独立设计,采用T型等分并联馈电网络单独馈电,最后利用一个圆形一分九威尔金森等分功分器连接组成天线阵总体。这种结构的平面微带缝隙天线阵阻抗带宽达到了20.56%(VSWR<2),增益达到34.5 dB,在卫星通信等领域应用前景广阔。     

宽带无线Mesh网络中的多扇区天线阵列设计

在宽带无线Mesh网络中,为了扩展传输距离和提升链路速率,天线的性能至关重要。提出了一种多扇区天线阵列,每个扇区天线为带反射板的微带偶极子阵列天线,工作频段为5.1～5.9 GHz,其水平主瓣张角为45°,增益为18 dbi。多扇区天线阵列共包括8个扇区,信号在各扇区天线间进行动态切换,从而实现水平360°全向覆盖。通过采用HFSS三维电磁场仿真工具进行仿真及实际生产并在微波暗室中进行测试,结果表明和传统无线Mesh网络所采用的全向天线相比,在满足全向覆盖的同时,天线的方向性有了很大的改善。     

一种双层宽频微带天线的设计

提出一种紧凑型双层微带天线,在贴片上开"十"形缝隙来实现天线的双频带,通过加载短路探针和接地板挖槽的方法降低天线的谐振频率,提高带宽和实现小型化。利用电磁仿真软件HFSS 13.0对天线进行了仿真,仿真结果表明,该天线在回波损耗小于-10.0 d B时,天线工作频段为2.38~2.77 GHz,带宽约为390 MHz,天线的相对带宽为15.15%,天线的尺寸相对于普通微带天线降低了65.41%,该天线的带宽有很大的提高,且结构简单易实现,可用于无线通信系统中。