一种新型 SIW 背腔缝隙天线的研究

介绍了一种新型基片集成波导背腔六边形缝隙线极化天线。背腔缝隙天线是一种技术成熟的天线类型,但是笨重的体积限制了传统金属腔体缝隙天线的发展。基于基片集成波导结构的背腔缝隙天线以其低损耗、高功率容量、高增益 以及易集成等诸多优点而备受关注。文中设计了一款基于基片集成波导加开六边形缝隙的背腔天线,通过CST软件仿真,并制作了天线实物进行测试。天线的中心工作频率为10 GHz,增益为4. 87 dB,带宽为147 MHz。     

低成本高性能背腔缝隙阵列天线

基于基片集成空腔波导（ESIW）结构设计并研制了一款低成本、宽带、高增益的背腔缝隙阵列天线。天线工作在K波段,由5层低成本FR4介质板组成,通过激励谐振腔中的TM130与TM310模式以及TM320模式来拓展天线带宽。测试结果表明,该天线的子阵和阵列的反射系数小于-10 dB的工作带宽分别为27.6%和23.7%,带内最大增益为27.1 dBi,与仿真结果比较吻合。与传统背腔缝隙天线相比,该天线具有频带宽、辐射性能良好、加工成本低等特点。     

一种偏向辐射的介质谐振器天线设计

研究介绍了一种偏向辐射的介质谐振器天线设计方法.基于探针馈电圆柱形介质谐振器天线,在偏离馈电一侧对介质谐振器进行穿孔,并进行金属孔化.通过分析优化穿孔的大小与位置,实现了圆柱形介质谐振器天线的偏向辐射.仿真与实验吻合较好,结果表明:天线的10 dB相对阻抗带宽为7％,覆盖频率范围6.3～6.7 GHz,在阻抗带宽内,偏向辐射角度稳定在36°～37°,天线增益为6.0～7.2 dBi.     

顺序旋转馈电背腔圆极化天线阵列

主要描述了一种基于顺序旋转馈电网络构成的背腔式缝隙圆极化天线阵.天线单元是一种低轮廓的背腔共面缝隙天线,包括运用介质填充的金属背腔和共地共面波导构成的馈电单元.该天线单元带宽为170 MHz,最大增益为5.7 dBi,其厚度小于λ0/50.而天线阵采用2×2天线单元顺序旋转馈电的方法来实现圆极化,其阻抗带宽和3 dB轴...     

基于基片集成同轴线的双馈点圆极化天线

提出了一种采用基片集成同轴线(SICL)馈电的双馈点圆极化微带贴片天线。具体通过多馈点法实现圆极化,并通过背腔加载提高增益,增加带宽,减小后瓣,降低互耦,提高天线性能。经过仿真验证,该天线能够在42.42～56.69 GHz之间实现S₁₁<-10 dB(相对带宽为28.8%@51 GHz),在45.26～48.08 GHz之间实现轴比小于3 dB,最大增益8.9 dBi。     

倒L形枝节加载宽带圆极化缝隙天线

设计了一种倒L形枝节加载宽带圆极化缝隙天线。天线为单层矩形结构,采用共面波导(CPW)馈电,通过在馈线上端加载倒L形枝节和在环形接地面上加载T 形枝节,实现了天线的宽阻抗带宽和宽轴比带宽特性。实测结果表明,S11 ￡-10 dB 的阻抗带宽达到115%(1.6-5.9 GHz),轴比￡3 dB 的圆极化带宽为48.3% (2.2-3.6 GHz)。该天线结构简单、易于制作,具有较好的应用前景。     

基于介质片加载实现MIMO介质谐振器天线解耦

提出了一种通过在介质谐振器(DR)上表面侧边加载介质片(DS)来实现1×2 MIMO介质谐振器天线(DRA)解耦的新方法。1×2 MIMO DRA采用双层介质基板结构以优化阻抗匹配特性和辐射特性,两DR的边到边间距为0,天线工作在毫米波频段。所加载的DS使得DR内的场重新分布并向DS加载区域以及DS内集中,从而减弱耦合到另一DR单元的场强以实现解耦效果。基于ANSYS HFSS的仿真结果表明天线的-10 dB阻抗匹配带宽为25.6%(22.75～29.43 GHz),带内最大实现了30 dB的隔离度的增强。     

背腔式缝隙天线混合方法降耦研究

运用混合降耦方法,提出了一种简单但高效率的减小背腔式缝隙天线耦合的结构,通过放置两对称寄生单元和去介质的降耦方法,经点频优化,与无附加结构的天线相比,在反射系数小于-10dB 的1. 7% 带宽范围内(中心频率为12GHz)互耦降低了9. 7dB,天线的方向图得到了改善,端射方向的能量减小。在点频优化的基础上,通过带宽内的优化进一步改善了耦合性能,在反射系数小于-10dB 的2. 2%带宽范围内互耦降低了11. 5dB。该降耦方法结构简单、成本低、易加工。     

应用于Wi-Fi频段的背腔式缝隙天线设计

采用波导反射模型分析了背腔深度对缝隙天线辐射特性的影响, 通过仿真计算, 确定了当背腔深度等于四分之一波导波长时, 金属背腔会使缝隙天线的输入电阻加倍, 但对输入电抗产生影响较小, 根据以上仿真结果, 提出了一种有效的背腔式缝隙天线的输入阻抗电路模型, 分析了馈电位置和缝隙长度对天线谐振点的影响, 为缝隙天线的多频点设计提供了理论依据.结合仿真工具, 设计了两类工作于Wi-Fi频段的背腔式缝隙天线:第一类天线工作于室外2.4 GHz频段; 第二类天线可以同时工作于2.4 GHz和5.2 GHz频段.最后, 对天线的S₁₁系数进行了实测, 实测与仿真结果基本一致.     

超宽带单极子加载介质谐振器天线的设计

该文设计了一种尺寸小,频带宽,结构简单的单极子陶瓷介质谐振器天线。在单极子天线周围加载一个环形的陶瓷介质谐振器,利用环形谐振器与单极子谐振频率之间耦合来展宽频带。利用仿真软件HFSS建立天线的模型,并对模型进行优化仿真,得到了最佳的天线设计参数,仿真得到的天线频带宽度为0.7～4.6GHz,相对带宽达到了153%,使用矢量网络分析仪对该天线进行测量,实测结果与仿真值基本吻合。     

一种具有加减信道的低旁瓣微带天线阵

本文设计了一种新颖的具有加减信道的低旁瓣微带天线阵.在研究低旁瓣角馈方形微带贴片天线的基础上,设计了一个3dB定向耦合器作为馈电部分,从不同的输入端口输入信号,分别实现方向图加减的功能.这种天线能够同时获得其视野内所有障碍物的范围和角度信息,不需要使用扫描天线或转换天线.使用ANSOFT公司的Serenade和Ensemble两种软件进行了设计、仿真和优化.实验结果与仿真基本一致,可见,这种天线完全可以满足设计要求.     

A broadband helical saline water liquid antenna for wearable systems

A broadband helical liquid antenna made of saline water is proposed. A transparent hollow support is employed to fabricate the antenna. The rotation structure is fabricated with a thin flexible tube. The saline water with a concentration of 3.5% can be injected into or be extracted out from the tube to change the quantity of the solution. Thus, the tunability of the radiation pattern could be realised by applying the fluidity of the liquid. The radiation feature of the liquid antenna is compared with that of a metal one, and fairly good agreement has been achieved. Furthermore, three statements of the radiation performance corresponding to the ratio of the diameter to the wavelength of the helical saline water antenna have been proposed. It has been found that the resonance frequency increases when the length of the feeding probe or the radius of the vertical part of the liquid decreases. The fractional bandwidth can reach over 20% with a total height of 185 mm at 1.80 GHz. The measured results indicate reasonable approximation to the simulated. The characteristics of the liquid antenna make it a good candidate for various wireless applications, especially the wearable systems.     

面向车载鲨鱼鳍的宽频MIMO天线设计

为了解决车载通信天线工作频带窄、尺寸大等缺点,文中提出了一款应用于车载鲨鱼鳍外壳的新型小型化、宽带MIMO天线。为了实现天线的宽带特性,充分利用了印制单极子天线易于引入多谐振的特点,首先通过合理的尺寸设计,将单极子天线谐振频率设计至工作频段中;然后,使用缝隙加载技术,增加天线谐振模式数量并改善天线阻抗匹配特性,拓宽了天线带宽并实现了天线的小型化。为了验证天线实际性能,将天线安装于鲨鱼鳍外壳中进行了测试。结果表明,该天线可以覆盖824～5 000 MHz的频段范围,驻波比均小于3,增益最低1.9 d Bi、最高6.2 d B,效率均高于49.5%、最高达89.2%。该天线可满足车载通信系统对天线的宽带化和小型化要求。     

智能天线的新军——自组构天线

自组构天线凭借其能够根据所处的电磁环境来改变自身的电形状这一特性, 已成为当今智能天线研究领域的一大热点.文中介绍了自组构天线的概念模型, 详细分析了三种常用的自组构天线的工作原理, 对未来自组构天线的应用和发展方向进行了具体的讨论.     

一种共面波导馈电的缝隙型超宽带天线

针对超宽带通信系统,提出一种小型超宽带天线,可以应用于终端设备。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,缝隙结构为一矩形与一圆形组合而成,馈电结构与缝隙结构相似。天线的面积为22 mm×27 mm,印刷在厚度为0. 5 mm的FR4衬底上. 通过软件仿真分析了天线的工作原理以及尺寸对带宽的影响,仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖UWB频段。天线的测试带宽为2.4 GHz~14.4 GHz,在超宽带的工作频段内测试效率超过76% ,测试增益大于2.1 dBi。     

双频宽带双极化定向电磁偶极子天线设计

设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最后,通过两个高度不同的Г形探针分别对两个天线进行耦合馈电,实现双频宽带双极化定向辐射特性。根据仿真结果,对天线模型进行了加工和测试。仿真和实测结果表明：天线在低频段0.8~0.96 GHz和高频段1.7~2.7 GHz内反射系数的模值均小于-10 dB,所对应端口隔离度分别大于20 dB和25 dB,天线的测试峰值增益在低频和高频段分别为5.5 dBi和8.2 dBi。该天线可应用在无线通讯系统中。     

一种小型宽带双极化5G基站天线

设计了一种适用于2G/3G/4G/5G移动通信的小型宽带±45°双极化基站天线。该天线由2对偶极子辐射片、2条微带馈线和1块反射板组成,辐射臂和微带馈线采用双面印刷工艺印刷在0.8 mm厚的FR4板,并固定放置于开有圆形槽的反射板上。对天线实物进行加工测试,测试结果表明,端口1工作频段为1.82～3.60 GHz,端口2工作频段为1.64～3.41 GHz;工作频段内,反射系数小于-10 dB,端口隔离度优于18 dB;交叉极化比在视轴方向大于17 dB,±60°方向大于15 dB;半功率波束65°左右,前后比优于18 dB,测试和仿真结果较吻合。所设计天线带宽宽,尺寸小,且制作工艺简单,成本低廉,适合批量生产,应用于5G移动通信基站中。     

小型双频E形缝隙手机天线

提出了一种小型的双频E形缝隙手机天线。E形缝隙采用终端开路结构,并雕刻在地板的顶部,使天线的结构更紧凑,减小了天线的尺寸。同时,E形缝隙天线增加了天线的谐振路径,能产生双频宽频带特性,高低频带宽能覆盖GSM900/1800/1900/DCS/PCS/BuleTooth/UMTS/WLAN2400/WiMAX 2600通信频段。实测和仿真的结果基本吻合,验证了这种设计方法的有效性。     

小型宽带低地面影响的平面手机天线设计

利用在单极子天线中开缝产生两条谐振路径,本文设计出一个地板表面分布电流小,性能稳定,频率高达2600 MHz时仍具有与对称阵子相似的辐射方向图,宽带宽(高低频带宽分别为877～960MHz,1680～3189Mz),结构紧凑(宽为39mm,长为13mm),地板尺寸小的平面手机天线.该天线结构简单,制作容易,适合应用在小...     

机载共形的双环微带缝隙全向天线

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。提出一种双环微带缝隙天线,可以实现机载共形的全向天线。分析了系统对机载天线的要求、双环微带缝隙天线的展宽带宽的方法,并给出了该天线的设计参数和实测结果,实测结果与仿真结果一致,验证了设计方法的正确性。