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。     

新型超宽带单极子天线的设计

研制了一款超宽带印刷单极子天线,通过在接地板上开方形槽,展宽带宽的同时也改善了带内特性.再在金属贴片顶部开扇形槽,进一步在高频段展宽了频带.实测结果显示,改进后的天线- 10 dB阻抗带宽为2.1 ～25.5 GHz,而原不加槽天线的仿真带宽为2～11.4 GHz,带宽展宽了14 GHz.仿真和实测结果显示,天线在2....     

车载超宽带电阻加载单极子天线系统研究

针对实际工程应用中安装在探测车尾部的表层穿透雷达天线的需求,设计了一种中心频率为60MHz的超宽带车载电阻加载单极子天线。对整个天线系统的电压驻波比、辐射方向图和时域辐射特性进行了研究,分析了介质的电特性参数(介电常数和损耗正切)对雷达系统探测能力的影响,根据仿真设计结果制作了一套收发天线样机,并将样机安装在探测车上,在冰川进行了外场探测试验。仿真和实测结果表明,所设计的天线具有较低的电压驻波比、良好的辐射特性以及较小的振铃,并且质量轻、结构简单、易于车载安装,能够满足车载表层穿透雷达的需求。     

改进的圆形单极子超宽带天线

为了有效地对圆形单极子超宽带天线进行小型化,在圆形贴片上进行切边和加圆处理,设计了一款尺寸为30 mm×31 mm的改进型圆形单极子天线。该天线印刷在相对介电常数为4.4、厚度为1.6 mm的FR4介质板上,通过改变切边圆和所加圆的尺寸对天线进行优化。实验结果表明,该天线在S11≤–10 d B的工作带宽为3.03~11.55GHz,相对带宽为116.9%。该天线减小了传统圆形单极子天线的尺寸,可应用于超宽带通信系统中。     

叶片形超宽带单极天线

提出了一种超宽带叶片形单极天线,该天线在叶片形薄铜片上开三个孔和用相对介电常数为3.5的单层覆铜介质板作接地板。实验天线的实测结果从1.3GHz到29.7GHz约22∶1的超宽频带上,反射损耗都在-10dB以下。这种天线的频带覆盖了L、C、X、Ku各频段,应用前景十分广阔。     

新型共面波导馈电超宽带单极子天线设计

提出了一种新型的超宽带单极子天线,该天线将经典圆形单极子的下半圆用两个倒梯形替代,有效减小了天线的体积,利用电磁场仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了仿真优化。结果表明,该天线的阻抗带宽为2.48~15.23 GHz,覆盖了超宽带通信系统的带宽。该天线在2.48~15.23 GHz带宽内的S11≤–10 d B,VSWR≤2,具有比较稳定的辐射特性,符合超宽带通信系统的要求。     

一种新的平面椭圆单极子超宽带天线

研究了超宽带天线的设计,提出了一种适合天线特征的设计方法。该文所提出的天线设计,讨论的是超宽带天线的综合特征,主要是基于频域的传递函数对各个参数的测量,即波形相关性、波形宽带拉伸比、波形相对增益。仿真结果表明,天线的整体性能和特征表现均很好,特别是在天线孔径方面有更好的表现。通过对这些参数的测量可定量地描述超宽带的传输性能。     

一种改进的小型超宽带天线

为了有效地对超宽带天线进行小型化,通过对平面椭圆单极子超宽带天线进行切半和切边处理,设计了尺寸为10mm×17mm的小型超宽带天线。为了改善因对天线进行切半而恶化的全向辐射特性,在小型超宽带天线的辐射体中引入了缝隙结构。仿真结果表明:改进的小型超宽带天线在整个超宽带频带内具有良好的阻抗匹配和全向辐射特性。该天线的测量结果与仿真结果基本吻合。     

低雷达截面的超宽带双环单极子天线

介绍了研制的一种新型可用于雷达低可见平台的超宽带双环单极子天线.该天线利用由金属通孔连接的 2 个环状结构作为辐射单元,利用两边倒有 90°圆弧角的矩形结构设计辐射地板.辐射单元和辐射地板印制在介电常数为 2.65 的介质材料板上.对天线的辐射和散射特性做了研究,并与参考天线作对比,发现在同样满足超宽带天线的相关指标要求下,文中提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.说明由金属通孔连接的双环结构辐射单元结构可使天线同时具有超宽工作频带和低雷达截面的特性.     

一种新型超宽带单极子天线设计与仿真

通过单极子和高介电常数(相对介电常数为38)陶瓷介质谐振器的耦合设计了一种新型类齿状UWB单极子天线,以实现天线超宽频带的目的。采用软件HFSS进行仿真,并对天线模型参数进行优化,得到最佳设计效果。结果表明,该天线频带宽度为2.6~20.0 GHz(S11≤–10 dB),相对带宽达到了154%,满足超宽带天线要求。该天线实现小型化超宽带的同时,在整个UWB匹配频段内,具有良好的驻波比和方向图特性,较好地兼顾了各方面的性能。     

一种新型超宽带单极子缝隙天线设计与仿真

提出了一种新型超宽带单极子缝隙天线,该天线包含一个类似于单极子天线的缝隙和叉状共面波导馈电结构,蚀刻在FR4-PCB板上,尺寸为26 mm×26 mm×1.4 mm。该天线采用HFSS13.0软件进行仿真,并对天线模型参数进行优化。结果表明:该天线具有良好的阻抗匹配和方向图特性,频带宽度为2.53~19.30 GHz(S11≤–10 d B),相对带宽达到154%,满足超宽带天线要求。     

具有两块非对称接地面的高紧凑型超宽带天线

针对超宽带无线通信的应用,提出了一种新颖的具有两块非对称接地面结构的紧凑型超宽带(Ultra-Wideband,UWB)天线.本设计采用半椭圆辐射单元和两块非对称接地平面结构,以获得较宽的工作频率和较小的几何尺寸.对影响天线性能的主要几何参数进行了研究和优化并对所设计天线进行了加工制作与测量.测试结果表明:反射系数S11小于-10 dB时,所设计天线的工作频率覆盖3～12 GHz的范围,满足标准UWB带宽(3.1～10.6 GHz)的要求,且平均增益达到4.5 dBi天线具有较小的几何尺寸,仅为14 mm×18 mm=252 mm2.     

一种小型平面超宽带天线的设计与实现

提出了一种新颖的小型平面超宽带天线。该天线由矩形微带天线的基本结构演变而来,为获得超宽带频率特性,设计时辐射单元下端采用了渐变结构,金属底板使用缺陷地结构。对天线的反射系数、方向图及增益进行了仿真计算和优化设计,实测结果为:天线的工作频段为3.1~13.0 GHz(S11<-10 dB),增益大于1 dB,具有良好的超宽带特性和全向辐射特性。     

一种新型超宽带微带折线环天线的研究与设计

提出了一种新型折线环形超宽带天线的设计,该天线结构类似一般的宽缝隙天线,不同的是采用了折线环结构进行设计。通过采用折线环结构不仅可以获得宽带工作特性,还能实现尺寸缩减。通过数值分析与实验研究,研究了天线的输入反射特性与辐射特性。计算与实测结果表明,该超宽带天线具有超过4:1的工作带宽以及良好、稳定的全向辐射特性,具有很好的理论参考意义与实用价值。     

紧凑型共面波导馈电的超宽带印刷天线设计

针对超宽带天线设计的重要性,基于微带天线和电磁散射理论,设计和分析了一种新的紧凑型共面波导反馈超宽带印刷天线。天线采用逆L型和U型非对称的辐射单元结构,以便最大程度地展宽天线带宽。与以往所提出的共面波导馈电天线相比,该天线具有尺寸小、近线性阻抗、高增益、宽频带、准全向性辐射模式和低成本等特点。并且,该天线的主要性能参数达到了一个较好的平衡。仿真和测量结果保持一致。该天线能满足多种宽带无线通信应用的要求。     

共面波导馈电超宽带天线研究

设计了一种刻蚀在单层覆铜介质基板上的共面波导馈电超宽带天线。所用介质基板由相对介电常数为2.65的聚四氟乙烯制成,尺寸为35.0 mm×35.0 mm×1.6 mm。利用仿真软件HFSS对该天线的参数进行了仿真和优化,并根据优化参数进行了实物天线的制作和性能测试。结果表明,通过在共面波导地面上刻蚀非对称结构的多边形槽,可使天线的频带宽度达到2.2~8.0 GHz(S11<–10 dB),相对带宽达到114%。该天线具有良好的方向图和增益性能,满足超宽带天线的性能要求。     

超宽频带双极化对数周期单脉冲天线

六个单极对数周期天线单元组成的轴对称圆形阵列天线,能在超宽频带内产生正交双极化的和、差方向图.首先从理论上分析了任意极化方向的点源天线组成的非相似圆形阵列的方向图,结果表明:圆形阵的直径满足0.25λ～0.5λ时,和方向图的Eθ分量-10 dB波束宽度约为130°～100°,可作为超宽频带抛物面单脉冲天线的照射器.以点源阵的分析结果为指导,设计了工作频率为1～8 GHz的单脉冲天线,并结合HFSS软件的仿真结果对阵列参数进行了优化.给出了圆形天线阵的驻波以及方向图的实测结果,在0.85～8.5 GHz范围内,照射器的驻波比小于2.5.     

Design of compact fractal patch antenna for X/Ku/K-band applications

This paper presents a fractal-based compact new monopole antenna for wideband applications. The miniaturization has been achieved by incorporating Minkowski and Koch-snowflake fractals. The proposed antenna design is etched on top of Rogers RT/5880 dielectric material with a dimension of $8.10\times 8.10$ mm². The antenna is designed, analyzed, fabricated, and tested in the laboratory. The proposed geometry operates over a 8.62–22.40 GHz with fractional bandwidth (FBW) of 88.84% and VSWR is less than 2. The proposed monopole antenna exhibits nearly omnidirectional radiation patterns over the entire resonating band with a gain of 1–2.91 dBi and a radiation efficiency of more than 60.5%. Also, the measured results of the prototype make an excellent agreement with the simulated counterpart. Further, the antenna gives good time-domain characteristics. Therefore, the proposed miniaturized antenna can be used in X/Ku/K-band applications.