人工神经网络基双频RFID读写器天线设计

给出了结合人工神经网络进行双频RFID读写器天线的优化设计方法,该天线由一层双边开槽贴片,厚空气层及接地层的加载缝隙耦合实现双频工作.以天线电磁仿真结果作为人工神经网络模型的训练数据,以天线贴片的四个关键结构尺寸作为神经网络模型的输入参数,以天线回波损耗作为输出参数,实现天线的快速优化设计.所设计天线的性能指标为:在驻波比小于2.0时,低频段(900 MHz)的工作带宽约为70 MHz(870～940 MHz),高频段(2.4 GHz)的工作带宽约为300MHz(2.235～2.535 GHz);天线尺寸为179.3 mm×120 mm.神经网络模型和电磁仿真结果吻合良好.     

新型WLAN平面倒F双频天线的设计

提出了一种新型的应用于2.4/5GHz蓝牙和无线局域网的双频内置平面倒F天线。该天线结构紧凑,可以方便地植入无线通信设备中,有较强的实用性。通过加载F形槽和阶梯形槽使天线能够满足无线局域网中小型化双频天线的技术要求。天线在蓝牙频段阻抗带宽达到300MHz(2.21~2.51GHz),在无线局域网频段阻抗带宽达到1070MHz(4.95~6.02GHz),辐射方向图表明该天线全向性能较好,增益在3.1~6.7dBi范围内。     

一款低不圆度WLAN 双频天线的设计与实现

提出了一种改进型的应用于无线局域网的双频印刷单极子天线。该天线可以覆盖IEEE 802. 11a/ b/ g (2. 4 ~2. 484GHz,5. 15 ~5. 825GHz)频段标准,其回波损耗小于10dB 的阻抗带宽在2. 4GHz 频段可达290MHz(2. 28 ~2. 57GHz),在5GHz 频段可达5. 53GHz(4. 34 ~9. 87GHz)。另外,在工作频带内,还获得了良好的全向辐射方向图 和天线增益。该天线的总体尺寸为22mm×44mm,结构紧凑, 且具有不圆度低、成本低和易于集成等优点, 因此具有 十分良好的应用潜质。     

一种小型化双频天线的设计与分析

提出了一种小型化宽频带双频天线的设计。该天线由一个E形微带贴片和一个偶极子天线组合而成,产生高低2个频率,且低频段带宽可控。仿真的-10dB阻抗带宽分别为83MHz(2.4～2.485GHz)和812MHz(5.1～5.912GHz)。能够覆盖IEEE802.11b/g(2.4～2.483GHz)和IEEE802.11a(5.15～5.825GHz)工作频段,并对仿真结果进行了分析。同时给出的设计双频段宽带小型化天线的方法,可以对高低2个频段分开设计,对工程实践有一定的指导意义。     

一种基于零阶谐振的双频电小天线设计

提出利用复合左右手传输线结构的零阶谐振设计一款具有双频特性的电小天线。该电小天线主要由介质基板、地面、加载了交指电容的贴片、弯曲线电感与圆角矩形虚拟地组成,具有电小尺寸特性(电尺寸为0.75)。该天线有两个工作频段,频段1的中心频率为1.22 GHz,频段2的中心频率为2.78 GHz,对应的相对带宽分别为3.28%和27.34%,同时覆盖了GPS L2 (1220 MHz)与WiMAX (2500～2700 MHz)两个通信频段。天线在两个工作频段内均具有良好的辐射特性,频段1和频段2的平均峰值增益分别为1.0 dBi和1.72 dBi,平均辐射效率分别为53.12%和74.07%。最终对所设计的天线进行实物加工和测试,测试结果与仿真结果吻合良好。     

集群通信与无线局域网多天线共口径设计

针对地面集群无线电通信800 MHz频段和无线局域网5 GHz频段, 融合共口径技术和多输入多输出技术设计了一种新颖四单元双模式天线, 该无线局域网天线采用双层微带结构结合多输入多输出技术, 实现高通信容量; 集群通信天线采用单层空气微带结构结合贴片耦合馈电技术, 并与无线局域网天线共口径设计, 实现多天线小型化.仿真和测试结果表明:集群通信天线(驻波比小于2)的阻抗带宽为806~866 MHz, 天线增益大于6 dBi; 无线局域网天线的阻抗带宽为4.9~6.1 GHz, 天线增益大于8 dBi; 各天线间的端口隔离度大于22 dB, 无线局域网天线的包络相关系数远小于0.01, 满足多输入多输出天线的分集要求.     

基于耦合倒L加载法的WLAN双频印刷天线的设计

针对WLAN应用中多频段的传输要求和已有双频WLAN印刷天线存在的增益较小、带宽偏窄、尺寸偏大、回波损耗较高的问题,提出一种新的双频天线结构,即在传统倒F天线的基础上增加一个与之耦合的倒L枝节,从而得到可以覆盖WLAN频段且占用面积仅为35 mm×10 mm的双频天线。利用HFSS 13.0电磁仿真软件对天线参数进行仿真分析和优化。仿真结果表明,在2.4 GHz和5 GHz频段两个谐振点的S_(11)(回波损耗)分别低至-55.9 dB和-44.8 dB,最高增益分别达2.61 dBi和3.38 dBi,相对带宽分别为9.1%(2.40～2.63 GHz)和25.4%(5.15～6.65 GHz)。采用矢量网络分析仪对天线实物进行了测试,实测结果与仿真结果一致性良好,可以满足WLAN的需要。     

应用于RFID 的小型化双频微带天线的设计与分析

提出了一种适用于射频识别手持读写器的双频单层微带天线新颖设计,适用于超高频频段(920～925MHz)和ISM频段(2.4 ～2.5GHz)的射频识别系统.切四角和中心方形结合缝隙结构,实现了天线的小型化设计,满足了天线设计要求,选用廉价FR4板材尺寸为75mm×75mm×3mm.给出了天线设计思路,并利用电磁仿真软件分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好.天线测试结果表明:在917.1 ～936.5MHz频带范围内回波损耗小于15dB,在2.43～2.47GHz频段内小于-15dB;在UHF频段与ISM频段内,读写器天线的最大增益为0.02dBi和1.66dBi,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景.     

一种用于WLAN的小型双频宽带印刷单极天线

设计了一种满足WLAN双频工作所需的小型共面波导馈电的双频宽带印刷单极子天线单元.该单极子天线的设计采用了在倒锥形单极天线顶部添加半圈矩形螺旋枝节的结构,使其获得了小型化和双频宽带的性能.采用基于共面波导的馈电方式,天线单元具备宽带匹配、结构简单、制作方便和易与其它无线通信设备集成等优点.仿真和实测结果表明,设计的天线单元在WLAN应用的高、低频段上10dB阻抗带宽分别约为2100MHz(4.52～6.62GHz,约37.7%)和220MHz(2.27～2.49GHz,约9.2%),增益在2～3dBi之间;在相应工作点辐射波瓣图上全向性较好.该天线能满足WLAN应用所需,具有较高的工程应用价值.     

新型小型化双频RFID微带天线设计

针对当前读写器天线存在尺寸较大、设计成本较高的问题,设计了一款适用于UHF频段和ISM频段的小型化双频单层手持读写器天线。天线采用FR4介质层,首先在辐射贴片中间开正方形槽并在辐射贴片上分别开四边狭缝和四角狭缝,实现天线的双频和小型化,然后对天线结构中的各个参数进行仿真分析,最终确定天线各个参数取值,并制作出实物进行测试。测试结果表明,天线工作频段为910～938 MHz和2.42～2.48 GHz,阻抗带宽分别为28 MHz和60 MHz,最大增益分别为-1.68 dB和-2.67 dB,所以本文设计天线符合UHF频段和ISM频段的要求。天线的尺寸为72 mm×72 mm×3 mm,与其他同类型天线相比体积更小,且采用单层设计,使设计成本有所降低。     

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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

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...