小型化超宽带微带天线的设计

本文提出了一种结构简单的小型化超宽带微带天线,尺寸为28mm×30mm．天线采用渐变馈线对酒杯状贴片馈电,接地板采用缺陷地的结构．天线参数采用电磁仿真软件CST进行仿真和优化．测量结果显示该天线在S11小于-10dB时,相对带宽是170．1％（2．4GHz～30GHz）．实际制作了天线的样品并进行了测试,实测与仿真吻合良好．     

一种适用于WLAN的新型高隔离度双频双极化天线

本文设计了一种新型的适用于WLAN的双频双极化微带天线.该天线通过改变辐射贴片以及缝隙的尺寸,并在凸字形的辐射贴片夹角处开缝,以此来实现双频双极化特性.同时,通过改变馈线形状并在馈线上开U型缝隙,提高端口隔离度以及高频工作频带的带宽.利用电磁仿真软件HFSS对天线的结构参数进行仿真和优化.仿真结果表明:天线可以工作在2.36GHz和5.44GHz两个频率点,相对阻抗带宽分别为10.6%(2.21GHz~2.46GHz)、4.8%(5.31GHz~5.57GHz).两个频段增益最大值分别约为4dB,5dB.     

加载部分均匀覆盖层的Fabry-Perot 谐振腔天线设计

本文采用了部分均匀覆盖层,设计了一款新型的高增益Fabry-Perot谐振腔天线.该天线覆盖层采用部分均匀结构,划分为3×3个区域,不同区域内贴片的尺寸不尽相同.每个区域内包含5×5个矩形贴片,单元尺寸一致.由于各区域的贴片尺寸不同,使得部分反射层不同区域内的反射系数和透射系数也不同,从而改善了天线口径面上的幅度和相位的均匀度.仿真结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|-10 dB)为3.77%(5.72～5.94 GHz).在工作频率5.8 GHz处,天线的主交叉极化相差30 dB以上,增益达到19.9 dBi.     

一种接地板开槽的小型化蝶形天线设计

本文设计了一个新型小型化蝶形微带天线,该天线采用微带馈线,通过优化辐射贴片和在接地板开槽的方法,减小了天线尺寸,最终所实现的天线尺寸为32mm×32mm,与传统蝶形天线相比尺寸减小23%.测量结果表明:天线S11-10dB的阻抗带宽能达到120 MHz(2.49GHz~2.61GHz).同时,天线最大增益为2.5dBi,可以应用于无线传输领域.     

一种抑制背向辐射的微带缝隙天线的优化设计

本文主要针对一种应用于WLAN的微带缝隙天线进行研究和优化设计.通过在天线背面增加EBG结构的方法,对缝隙天线的背向辐射进行抑制,以降低天线的近场干扰.利用HFSS软件进行仿真,其结果表明,在增加EBG结构以后,不仅使得微带缝隙天线的背向辐射从-5dB下降到-25dB,而且微带天线的交叉极化也得到极大的抑制,在5.2GHz时交叉极化低于-25dB,同时使得天线的增益从2.91dBi提高到5.27dBi.     

基于噪声匹配的微带有源接收天线设计

提出一种有源天线一体化设计的方法。利用HFSS仿真软件对微带天线进行建模仿真并计算S11及阻抗,用ADS软件对低噪声放大器进行初步设计,最后将天线的S11参数加载到ADS中,与放大器联合仿真。利用ATF-55143低噪放晶体管设计一个工作于WLAN频段的有源微带贴片天线,噪声系数F=0.911dB,增益12.21dB。     

2.45GHz RFID圆极化微带天线的设计

设计一款使用于2.45GHz RFID读卡器的圆极化微带天线。天线使用背靠背的结构,以及使用一个3dB正交电桥和探针对天线进行馈电,使整个天线占用的面积减少了一半。天线的线极化带宽为100MHz,圆极化带宽为34MHz,输入驻波比小于1.5,增益大于3dBi。     

基于阿基米德螺旋线单元的反射阵列天线设计

本文设计了一种基于阿基米德螺旋结构的新型微带反射阵列单元.单元外圈尺寸固定,通过改变螺旋线向内延伸长度来获得不同的反射相位.经过各结构参数分析,获得一条较为理想的反射相移特性曲线.采用该新型反射单元,设计了一款10×10规模的反射阵列,并建模仿真.仿真结果表明,在工作频率5.8 GHz处,天线的增益为18.7 dBi, 1.5-dB增益带宽为22.1%(5.56～6.84 GHz),阻抗带宽为3.8%(5.70～5.92 GHz),主旁瓣比优于-15.0 dB,交叉极化小于-25.8 dB.     

一种工作在S/C波段的双频微带天线的设计与仿真

设计一种同时工作在S波段和C波段的双频微带天线。天线的双频特性通过在矩形贴片上加载缝隙来实现,并采用同轴线馈电。通过基于有限元法的高频电磁场仿真软件HFSS仿真,从天线的回波损耗和方向图分析天线的性能。从仿真结果可以看出,该结构有很好的双频特性,中心频率分别为2.33GHz和4.60GHz,且在工作波段有良好的增益特性,均在3db以上。同时发现改变缝隙的长度对天线的频率影响较大,缝隙宽度的改变对天线的频率影响极小。     

新型全向圆柱体共形微带天线

本文提出了一种工作在2.4GHz处的新型全向圆柱体共形微带天线.该天线由两层介质板构成,采用8个对称分布的矩形金属贴片作为辐射单元,在方位角平面形成全向辐射,最大增益为4.816dB,工作频段是2.3GHz2.58GHz;通过采用耦合边馈和引入附属矩形贴片的方法,拓宽了天线带宽.天线的直径为50mm,高100mm,符合传统手榴弹规格要求,可用于手榴弹的监测与定位.相比已有的共形天线,该天线具有结构简单、高增益、宽频带等优点.天线内部有完整接地板,可完全屏蔽柱体内部结构.     

Wi-Fi/WiMAX双极化阵列天线研究

提出一种应用于Wi-Fi/WiMAX的宽带高增益双极化阵列天线.它由+45°和-45°正交极化的两个天线组成。当频率为2.38~2.72 GHz时,天线的回波损耗大于-10 dB;端口1与端口2之间隔离度大于20 dB;端口1在2.45 GHz时获得最大增益为17.14 dBi,端口2在2.483 GHz时获得最大增益为17.15 dBi.仿真和测试很好相吻合,该双极化天线能满足Wi-Fi/WiMAX通信网络要求.     

一种基于CSRR结构的全向微带缝隙阵列天线设计

提出了一种新型的全向微带缝隙阵列天线,缝隙单元基于圆形互补开口谐振环(CSRR)结构.天线共有8个背靠背CSRR缝隙单元,分别蚀刻在带状线两侧接地板上,通过中心导带串行馈电.为了获得良好的全向性能,相邻CSRR缝隙单元开口朝向相反,并对天线结构进行扫参分析.设计了一款工作在5.8 GHz的水平全向缝隙阵列天线,仿真结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|-10 dB)为4.8%(5.69 GHz～5.97 GHz),最大增益为9.63 dBi,水平方向最大增益变化小于0.5 dB.     

宽频带±45°双极化基站天线的设计

本文设计了应用于2G,3G,4G(LTE)的一种宽频带±45°双极化基站天线.天线由两组垂直交叉的蝴蝶结状偶极子天线构成,每一组偶极子天线通过连接同轴线的短截线馈电,从而实现了天线的平面结构.通过在每组交叉偶极子天线上开设3个矩形缝隙和1个V形缝隙,可以有效地拓宽设计天线的阻抗带宽、改善天线的增益.仿真结果表明:该天线可以工作在1.7~2.7GHz频率范围内,两端口的回波损耗大于15dB,两端口之间隔离度大于27dB,半功率波束宽度在65°±3°范围内,整个频段内增益均大于7.7dBi,前后向增益比大于20dB.     

基于微带馈电的介质杆天线设计

设计了一种新型的基于微带贴片馈电的介质谐振器天线.天线的介质杆设计为锥削结构,采用具有嵌入式微带线的圆形贴片进行馈电.通过调节微带线嵌入圆形贴片的深度和宽度,获得较宽的阻抗带宽.天线样品的测试结果与设计仿真结果吻合良好.天线阻抗带宽(|S11|-10dB)为7.1%(5.73～6.14GHz),频段内的平均增益超过11.1dBi.在工作频率5.8GHz处,天线的增益达到11.2dBi,相应的口径效率为84.1%.     

基于菱形单元的宽带微带栅格阵列天线设计

本文设计了一款新型微带栅格阵列天线.为了拓展天线带宽,辐射单元采用非均匀尺寸的菱形结构,在介质基板与地板间加入空气层,采用探入式同轴探针对天线进行馈电.单元间微带传输线采用正弦曲线结构,极大地减小了天线的辐射口径.天线面积为290×205 mm^(2),共包含7个菱形辐射单元.通过建模仿真和扫参分析,结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|<-10 dB)为13.0%(2.30 GHz~2.62 GHz).在工作频率2.45 GHz处,天线的最大增益达到15.4 dBi,交叉极化小于-25 dB,旁瓣电平低于-15.6 dB.     

应用于WLAN的小型化差分双频微带天线设计

本文设计了一种小型化差分双频微带天线.天线辐射单元由方环形结构和1对叉形结构组成,低频由方环形结构和叉形结构共同决定,高频主要由内部叉形结构决定.天线辐射单元总尺寸为18 mm×18 mm(0.31λg×0.31λg,λg为低频导波波长),比传统半波长微带天线减小了38%.仿真和测量结果表明,天线可以工作在2.45 GHz和5.25 GHz,低频和高频段带宽分别为4.5%(2.39 GHz~2.5 GHz)和4.8%(5.1 GHz~5.35 GHz),峰值增益分别为2 d Bi和4.3 d Bi,适用于WLAN(Wireless Local Area Network)的应用.     

基于左手材料的小型化差分微带天线

本文提出了一种应用于WiMAX的小型化差分微带天线,并通过在辐射贴片刻蚀U型缝隙的方法实现天线的小型化.与传统的半波长天线相比,该天线的尺寸为15 mm×15 mm(0.38λg×0.38λg).为了改善天线的带宽性能,设计了一种新型的哑铃型开口环金属线复合周期结构的左手材料,并将左手材料作为天线的覆层.仿真和测量结果表明:覆层左手材料的小型化差分微带天线的带宽为8.5%(3.4 GHz^3.7 GHz),峰值增益为3.8 dBi.     

具有滤波功能的蓝牙微带天线设计

为了有效抑制双倍频对2.4 GHz无线通信干扰,采用滤波馈电网络与天线振子一体设计技术,设计一种具有滤波功能的多层结构天线,使天线在2.4~2.5 GHz时,信号可以几乎无衰减地通过;而在4.8~6 GHz频段,信号被抑制,对邻频干扰也有一定的抑制作用,使干扰信号在天线等前端设备受到较大衰减,从而改善了通信质量.仿真与测试结果表明,在2.4~2.5 GHz频段滤波天线回波损耗小于-16 dB,驻波比小于1.4;在4.8~6 GHz频段滤波天线回波损耗大于-6.6 dB,驻波比大于2.7.该蓝牙微带天线具有较好的传输特性和滤波功能,满足蓝牙通信传输特性需要.     

基于超材料的低剖面高水平增益全向天线

设计了一款基于近零折射率超材料(NZRIM)的低剖面高水平面增益全向天线。超材料晶胞由两个对称的C形条带和一个弯折线条带组成。将超材料晶胞组成的阵列轴对称放置在全向天线的四周,有效改变电磁波的辐射方向,使之更靠近水平面,从而提高天线的水平面增益。测试结果表明,天线的-10 dB阻抗带宽为5.78 GHz～6.12 GHz。加载超材料后的天线在工作带宽内的水平增益可以提高0.5 dB～1 dB,最大水平增益达到2.68 dBi。     

C波段宽带双线极化微带天线的设计

设计一种工作在C波段(5.15-5.825GHz)的新型的双线极化高隔离度微带振子天线,主要应用于短距离的移动通信。天线单元采用双"H"缝隙地板、合理的振子排列方式及微带线馈电方式,通过HFSS软件的优化仿真,得到很好的结果,并组成2×2面阵,在整个频段内驻波比小于2,隔离度大于30dB,在中心频率5.54GHz时,E面最大辐射方向的增益为8.9dB;H面最大辐射方向的增益为11.2dB。该天线体积小,有利于小型化和集成化。