一种小型超宽带微带天线

给出了一种小型化超宽带微带天线,该天线采用微带线对半圆形和矩形组成的阶梯状辐射单元进行馈电,基板背面为相似形缺陷地结构窗口。天线参数采用电磁仿真软件CST进行仿真和优化。所设计的小型化超宽带微带天线相对带宽达144.9%(2.15～13.47GHz),带内回波损耗均在-10dB以下,整个工作频段内天线的增益平均在4dB以上,天线的辐射方向图形状在频带内基本保持不变。该天线具有结构紧凑和形状简单的特点,易于加工和集成。最终实际制作了天线样品,并进行了测试,实测数据与仿真结果吻合良好。实验结果表明该微带天线具有良好的小型化和超宽带特性。     

一种小型平面超宽带天线的设计与研究

提出了一种新颖的小型平面超宽带(UWB)天线.该天线由微带槽天线的基本结构变形而来,为获得超宽带频率特性,设计时馈电微带线采用了渐变结构的叉形调谐支节,金属底板的开槽设计成对称多边形.首先通过数值计算来获得最佳的天线几何尺寸,并制作了实际的样品.对天线的反射特性、方向图以及增益都进行了测试,然后利用时域有限差分(FDTD)方法计算了天线收发脉冲信号的保真度.研究结果显示该天线具有良好的超宽带特性.     

一种3-12GHz双陷波超宽带天线的设计

自从美国联邦通信委员会(FCC)批准了超宽带(UltraWideband,UWB)技术可用于民用,将3.1GHz-10.6GHz作为超宽带天线的工作频谱范围后,超宽带通信系统的设计已成为通信系统设计领域的焦点。然而,由于超宽带技术带宽极大,容易受其他通信系统的影响。因此,一种在特定频段且具有陷波功能的超宽带天线亟待推出,本文设计并优化了一种双陷波超宽带天线,使其在3.4-3.6GHz和5.15-5.825GHz即Wi MAX和WLAN所在的频段同时具有较好的抗干扰特性。     

一种超宽带平面准八木微带天线的设计

准八木微带天线是一种结构变形的平面八木微带天线,具有较好的性能,但其带宽性能还不能满足实际应用需要。为了实现天线的超宽带性能,采用能有效地展宽天线带宽性能的蝶形振子作为激励振子等设计方法,研究出了一种新型天线。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计、仿真实验,并制作了实物天线,进行了测试。实测结果表明,该天线在中心频率2.4 GHz处具有39.6%的相对带宽(VSWR<2)和较好的方向图性能。     

小型超宽带平面天线阵列设计与优化

提出了一种小型超宽带(UWB)平面天线阵列并进行了优化.首先设计了两个不同的UWB天线单元方案:印刷天线-Vivaldi天线、平板天线-平面螺旋天线,并通过对比选择螺旋天线单元作为组阵单元.对该天线阵列的回波损耗、3D辐射图、方向图进行了仿真计算和设计.结果该天线阵列在6 ～ 10GHz内具有较好的定向辐射特性,增益达到15dB.进一步优化单元空间分布结构,使天线在相应频段内具有更佳的方向性.通过调整各个馈源的相位差,在不失去增益的同时,可以控制波束的偏转.     

宽缝结构超宽带天线的设计

提出一种宽缝结构超宽带天线的改进设计方案，该天线的宽缝设计为半圆形，馈电微带线的终端设计为六边形，微带线的特性阻抗设计为75欧姆。通过数值仿真和实验测量对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究。实测结果表明，该天线工作频段覆盖1．96GHz～15．4GHz，工作频段内驻波比小于2，并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向特性。     

一种超宽带圆环缝隙天线设计

本文提出了一种基于双圆环缝隙结构的超宽带微带天线。天线的底层由接地面的2个圆环缝隙组成,圆环之间用 2条矩形切口连接,以增加环缝之间的耦合。通过改变缝隙的位置、大小及矩形切口的位置来实现超宽带。顶层由50 ? 开 路微带线耦合馈电,通过在传输线加载匹配枝节实现更好的阻抗匹配。天线大小为40mm?40mm,厚度为1.5mm。通过 仿真表明,该天线在2.98G-9.45G频带内S11参数小于-10dB,达到3.17倍频,满足超宽带天线的要求 。最后根据仿真参数 将天线加工成实物,测试结果与仿真结果吻合。     

一种新型平面超宽带天线的设计

提出了一种微带线馈电的新型平面超宽带单极天线。该天线由带有弧边的金属贴片与开槽接地板构成,通过等腰梯形与圆弧形相结合的方式对接地板进行开槽,将其等分为相互耦合的两部分,起到了阻抗匹配与拓宽带宽的效果。仿真结果表明反射损耗在-10 dB以下的频率覆盖范围为3～11.8 GHz,并且在3.4～11.2 GHz频带驻波比在1.5以下,具有良好的全向辐射特性。该天线结构简单,体积小,适合在UWB通信中应用。     

一种用于WSN的微小型UWB雷达天线设计

超宽带雷达不受雨、雪、声、风等自然环境的干扰,可用于无线传感器网络并全天候工作;在通信领域,超宽带雷达可避免多径干扰问题,解决无线传感器网络在复杂多径环境中的应用局限问题。故超宽带雷达可以与无线传感器网络形成天然的结合。为满足无线传感器网络低功耗、体积小的要求,设计了一种微小型超宽带雷达天线。该天线为共面波导方式馈电的贴片式微带天线。仿真结果表明,天线具有体积小、带宽广(1.78~2.38 GHz)、全向性好的优点,满足无线传感器网络应用需求,并可避免与已用无线通信频段的干扰,具有广阔的应用前景。     

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。     

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.     

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。     

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。     

一种新型类Vicsek分形多频天线的设计

在Vicsek结构的分形理论基础上进行了改进, 提出了一种具有良好空间填充性和自相似特性的新型类Vicsek分形天线, 并在接地板上引入缺陷地结构(Defected Ground Structure, DGS)来改善频率、抑制谐波, 得到了可以运用在无线局域网(Wireless Local Area Networks, WLAN)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability For Microwave Access, WiMAX)以及C波段卫星通信的四个频段.天线的谐振频率分别为2.45 GHz、3.46 GHz、5.8 GHz和7 GHz, 相应带宽为0.2 GHz(2.37~2.57 GHz)、0.49 GHz(3.2~3.69 GHz)、0.75 GHz (5.52~6.27 GHz)和0.56 GHz(6.68~7.24 GHz), 增益最高达到4.89 dB.天线的小尺寸及全向性辐射特性表明该天线能很好地满足便携式多频段移动设备的要求.     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。     

一种采用组合陷波结构的新型超宽带平面天线

首先提出了一种小型平面超宽带天线的设计。天线采用FR4印刷电路板制作,由共面 的叉形辐射单元和多边形缝隙构成,整体尺寸为30 mm×28 mm×0.8 mm。采用 HFSS软件对天线进行了优化设计和参数分析。然后,通过在叉形辐射单元增加微带开路枝节 并且在地板开一对倒L形细裂缝的办法,设计了组合陷波结构的超宽带天线。实验表明：组 合陷波结构天线在51～5.9 GHz阻带内,回波损耗的最大值达-1.5 dB,与常规的 单陷波结构超宽带平面天线相比较,其回波损耗频率曲线更为陡峭,从而能更有效地提高 超宽带通信系统抑制无线局域网设备所带来干扰的能力。     

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.     

一种新颖的超宽带楔形微带准喇叭天线设计

近年来,超宽带(UWB)无线通信技术的发展日益引起人们的关注和兴趣,超宽带天线设计是一个具有挑战性的课题.本文提出一种新颖的超宽带楔形微带准喇叭天线设计,通过合理设计辐射贴片和介质基板的尺寸及形状,有效地展宽了天线带宽.仿真结果显示其VSWR＜2的频带范围较大,而且随着频率的增加,天线的增益有增大的趋势.此外,这种天线成本较低廉,比较容易制作.     

一种新型宽频带多频微带天线设计

目前,同时适用于蓝牙、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多频天线设计较少,为此,提出了一种新的小型化宽频带多频微带天线。该微带天线主要由一个矩形环、一个开口六边形环、三条矩形带以及缺陷地组成,可同时工作在蓝牙、射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网的通信频段上。天线谐振频率分别为2.47 GHz、3.48 GHz和5.55 GHz,相应带宽为0.11 GHz(2.38~2.49 GHz)、0.86 GHz(3.19~4.05 GHz)和1.11 GHz(4.95~6.06 GHz),增益最高达到5.75 dBi。实测结果显示,该天线在工作频段具有很好的辐射特性和增益,适用于当前应用的无线通信系统。