PCB天线的分析及应用设计

本文首先分析常见的几种PCB天线设计的优缺点,然后结合一款设备发射频率为430MHz,尺寸非常紧凑(28.1mm×5.5mm)的产品,分别按照几种常用的PCB设计进行了讨论,最后重点研究了PCB螺旋天线的设计方案。实验测得PCB螺旋天线的信号强度和辐射距离完全符合设计要求,各项功能运行良好。     

TPMS倒F螺旋天线的设计与实现

在TPMS系统中,天线性能的好坏直接影响无线通信的效果.倒F螺旋天线具有全向性、增益高的特点.针对倒F螺旋全向天线进行研究与设计,用电磁仿真软件CST对天线模型进行了设计与仿真,并根据优化结果制作了实物模型.测试结果表明:谐振频率为433 MHz,回波损耗为-19.49 dB,测试结果与仿真结果吻合良好.     

一种宽频带单臂螺旋天线的设计

设计一种带反射腔的宽频带单臂螺旋天线,在反射系数S11<-10 dB标准下,频带范围为0.686GHz-3.15 GHz,天线结构尺寸为半径59.5 mm,厚度3.2 mm。相比于传统的平面螺旋天线,该天线结构紧凑、不需要巴伦、加工制作简单方便,适合于有宽频带圆极化应用需求的电子设备。     

具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线设计

针对标签天线在RFID系统中的重要性,基于微带天线设计和电磁散射理论,设计和分析了一种具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线。谐振频率为2.45 GHz和2.41 GHz天线的尺寸为54 mm×33 mm左右,天线显示近线性相位特性,在电压驻波比小于2的条件下天线的阻抗带宽为300 MHz。可以通过调整匹配反馈环的长度来调整天线的谐振频率,天线的增益为2.4~2.7 dBi。谐振频率为5.8 GHz的天线阻抗带宽为7%,增益为2.8~3.2 dBi,尺寸大小为20 mm×12 mm。通过仿真和测量可知,这种天线能较好地满足RFID微波段标签的要求。     

应用于WLAN/WiMAX/5G的CPW馈电三频天线设计

提出并制造一种应用于WLAN、WiMAX和5G系统的紧凑型共面波导(CPW)馈电三频天线.为了实现三频工作,分别将两个条带与主辐射矩形贴片和共面波导地面相结合.天线印刷在1.6 mm厚的FR-4基板上,整体尺寸仅为20 mm×30 mm×1.6 mm.天线实测和仿真测试有良好的吻合性,矢量网络分析仪测试结果表明,该天线在2.22～2.56 GHz、3.32～3.70 GHz和4.69～7.39 GHz内回波损耗小于-10 dB,在工作频段内有良好的增益.相比其他多频天线,该天线结构紧凑、简单.     

穿戴式平面印刷PIFA的设计

为了实现穿戴式计算机系统的无线通信,本文对PIFA(平面倒F天线)的结构和原理进行了研究,并实际设计了一种工作于无线局域网 2.45GHz频段的穿戴式平面印刷PIFA,选用特征阻抗为84Ω的微带线进行馈电,一是便于天线穿戴于人体,二是为了实现天线的阻抗匹配;实际制作的天线尺寸为40×40×2mm3,在中心频率2.45GHz处获得1.5%的相对阻抗带宽,增益达2.7dBi;从回波损失曲线和辐射方向性图两个方面将实际制作的PIFA的测量结果与CST仿真结果进行了对比分析,结论是:采用PIFA天线具有小尺寸和低剖面结构的优点,且加工简单、成本低,可用于穿戴系统的无线通信设备.     

一种新型的超宽带天线的研究

提出了一种微带馈电的超宽带天线。该天线印刷在覆铜介质基板上,介质基板尺寸为30 mm×35 mm×1.5 mm,材料是介电常数为4.4的FR4介质。利用仿真软件HFSS对天线参数进行仿真和优化。通过在微带面上开缝,可实现天线频带宽度(S11<-10 dB)2.5 GHz¹1.5 GHz,相对带宽达128%。结果表明,该天线不仅满足超宽带要求,而且结构简单,体积小,适合在UWB通信中应用。     

X波段超轻薄整流天线设计

为解决无人机等移动目标领域的微波无线传能问题,文章设计了一种适用于微波无线能量传输系统中的10 GHz轻薄微波整流天线。该天线为线极化微带天线,天线印刷制作于厚度为0.254 mm(约0.008λ₀,其中λ₀为天线工作波长)的介质基板上,整流电路采用MA4E1317肖特基二极管作为整流器件,并且通过导电过孔与天线金属地相连接。该天线尺寸为117 mm×117 mm×0.254 mm。加工测试了整流天线样品,测试结果表明,该整流天线在天线接收功率为16 dBm时,整流效率达到62%。     

基于rfPIC无线发射器件环形天线的研究和设计

本文基于MICROCHIP公司生产的rfPIC12F675芯片,提出了一种微小型天线的设计方法及其调试技术。通过设计rf-PIC12F675的天线原理图和PCB板图,阐述了PCB板上环形天线的设计方法、参数确定途径、调试方法和设计PCB板时应该注意的问题。试验表明,该设计使天线能够有效地将信号发射出去,并且具有体积小,功耗低和效率高等显著优点。     

应用于WSN的小型化微带天线的研究

基于目前对WSN(无线传感器网络)的需求,本文设计了一种工作在2.4GHz的小型化的矩形开槽微带贴片天线,由于采用了曲流技术,该天线比一般微带天线要小,当工作在2.4GHz时,其导波波长为70mm,天线尺寸为29mm×29mm,长宽均为导波波长的0.4倍。仿真与测试结果表明,实验结果与仿真结果基本吻合。天线的-10dB带宽为24MHz(2.38GHz-2.404GHz),天线的辐射特性较好,在-10dB带宽内,辐射增益均大于0dBi,而且在中心频率2.4GHz处达到最大值6dBi。     

基于MEMS技术的胎压监测系统的实现

1IntroductionThe micro-electronics machine system(MEMS)ap-pears in the beginning of80's.It is a integral settingwhich integrate the miniature machine,miniature sensor,tiny energy,microcontroller,signal processing and intel-ligent controller.It characterized by small or operationsizes,high integration,intelligentization and low price[1].With the emergence of MEMS technology,It can moni-tor tyre pressure and temperature by means of embody-ing the MEMS pressure sensors into tyre.At present,…     

利用波长变换理论的ELF天线设计及仿真

为了克服超长波天线建设困难、发射效率低下这一大难点,根据电磁波在不同介质中的波长变换原理,提出了在变介质中构建超长波发射天线的方法,使得超长波在介质中的电长度大大缩短,从而大幅度降低发射天线的设计难度,使天线高效辐射极低频信号成为可能。通过理论分析,得出了该设计的正确性,并根据功能性仿真试验,验证了变介质超长波发射天线的辐射性能。     

手机PCB天线的设计思考

天线是手机的重要装置,直接影响着手机通话质量。该文介绍手机PCB天线的基本结构特性,微带天线的优点及手机PCB天线在设计时应考虑的问题和设计思路：     

非均匀分布双面SMT及PBGA焊后塌陷高度控制

为了将大型计算机内部的热量及时传导出去，需采用一种新型的散热器，并将印制板上的发热元件集中安放在某一面，因此要求严格控制PBGA焊后塌陷高度，以保证散热器的合理安装和紧密接触。此外，如何保证非均匀分布印制板双面焊接的可靠性，也是表面贴装过程中的一个难题。     

基于虚拟空时信道技术的MIMO系统

MIMO通信系统能够在不增加系统带宽以及功率的情况下,提高系统的数据传输速率与频带利用率.常规MIMO通信系统的每根发射天线承载单路用户数据流,通过增加天线数目提高系统信道容量与载入用户数量,即不同用户数据分配至不同的发射天线上,对于发射端的天线,一方面,增加天线数会增加系统复杂度,另一方面,每根发射天线仅分配单一用户是浪费资源的.因此,在天线上复用多路用户是MIMO系统的发展趋势.针对问题,提出了在发射端级联虚拟空时信道模块的优化MIMO系统,该模块通过系统的反馈信息自适应地调整参数,优化无线信道,保证传输同样数据流的情况下,提高系统通信质量以及在同样的通信质量下与系统带宽下提高系统传输速率.实验测试以及仿真表明,在2×2规模的MIMO系统中,改进的MIMO系统能够在相同带宽内至少提高50%的传输速率.     

A novel frequency-selective metamaterial to improve helix antenna

A novel frequency-selective metamaterial with negative permittivity and permeability for improving directivity and gain of a helix antenna is presented in this paper.The proposed metamaterial is composed of two Z-shape resonators printed on opposite sides of a dielectric substrate.Two forms of multilayered cells are found to be suitable for antennas and waveguides applications.In addition,a new method of designing a metamaterial-based helix antenna is presented with high directivity and gain.A comparison on radiation properties is given between the conventional and the new metamaterial-based helix antennas.Two comparisons on radiation properties are performed:(1) the effect of proposed Z-structure on monopole,dipole,and helix antennas;(2) the effect of OE3,split-ring resonator (SRR),and proposed Z-structure unit cells on the performance of helix antennas.The results show improvement of parameters such as directivity,gain,and radiation power of the new metamaterial-based helix antenna.Therefore,the combination of Z-structure with the helix antenna shows the best performance.     

一款用于无线胶囊内窥镜的微带天线设计与仿真

基于时域有限差分方法,采用真实人体数字三维模型,仿真了天线在人体消化道内辐射情况,分析了天线结构参数对天线辐射性能的影响。针对无线胶囊内窥镜(Wireless Capsule Endoscopy,WCE)在人体消化道内工作特点,设计了一款能够用于发送消化道内图像数据的WCE微带天线,该微带天线谐振频率为500 MHz,输入回波损耗S11-10 dB时相对带宽为8%,带内VSWR2.0,最后采用仿真优化后的结构参数和材料制作了天线,并进行了测试,得到了满足实际应用要求的微带天线。     

基于智能手机的汽车胎压监测系统

针对传统汽车胎压监测系统(TPMS)的不足,设计了基于智能手机的汽车胎压监测系统。该系统由轮胎传感器、中继器和智能手机三部分组成,通过无线射频技术和蓝牙技术,实现在智能手机上实时显示轮胎状态,以及对系统的报警阈值、传感器ID等参数进行设置的功能。实验结果表明:该系统的最大测量误差为±0.06 bar,上车测试的丢失率为1.69%,传感器匹配时间约为1 min。该系统有效地将TPMS和智能手机结合起来,改善了TPMS的显示效果,增强TPMS的交互性,使其有高品质用户体验效果,具有极高的产业化价值。     

汽车胎压监测系统发射模块设计

汽车轮胎压监测系统（TPMS）可以对轮胎眙内气压、温度提供预警,以保障行车安全。本文以英飞凌公司的传感器SP12为核心开发出TPMS的发射模块,介绍汽车胎压监测系统发射器的电路设计和解决方案。