一种应用于WLAN双频的T型介质谐振器天线

设计一种满足WLAN双频的T型介质谐振器天线。通过对介质谐振器两侧进行切割形成"T"型产生双频辐射,再由电磁仿真软件建立模型并对其优化,得到最佳的天线设计参数。仿真结果表明该天线实现了5.2 GHz和5.8 GHz的双频带工作且均有很高的增益。该天线结构简单,仅在传统矩形介质谐振器天线的基础上对介质谐振器进行了"T"型处理。     

介质谐振器天线研究进展

综述了介质谐振器天线技术三十多年来的主要研究进展.归纳了宽带/超宽带、圆/双极化、高阶模/高增益、毫米波设计及介质谐振器天线阵等方面的技术进展,也介绍了介质谐振器天线的特点与分析方法等.     

X波段高增益圆柱形介质谐振器天线的设计

基于新型(1-x)Zn_(2)SiO_(4)-xLi_(2)TiO_(3)微波介质陶瓷材料,设计了一种工作在X波段的圆柱形介质谐振器天线(DRA)。该天线采用微带-缝隙耦合方式进行馈电,通过增加矩形环状缝隙产生新谐振点的方法增加阻抗带宽,将微带线枝节改为T字形调节阻抗匹配。仿真结果显示,在工作频段10.34~11.18 GHz范围内,阻抗带宽为820 MHz,频带内驻波比(VSWR)小于2,带内平均增益大于8.62 dBi,最高增益可达10.73 dBi,天线方向性良好。天线的整体性能优异且结构简单,可应用在广播卫星、地球探测卫星、气象卫星等领域。     

X波段高增益圆柱形介质谐振器天线的设计

基于新型(1-x)Zn₂SiO₄-x Li₂TiO₃微波介质陶瓷材料,设计了一种工作在X波段的圆柱形介质谐振器天线(DRA)。该天线采用微带-缝隙耦合方式进行馈电,通过增加矩形环状缝隙产生新谐振点的方法增加阻抗带宽,将微带线枝节改为T字形调节阻抗匹配。仿真结果显示,在工作频段10.34～11.18 GHz范围内,阻抗带宽为820 MHz,频带内驻波比(VSWR)小于2,带内平均增益大于8.62 dBi,最高增益可达10.73 dBi,天线方向性良好。天线的整体性能优异且结构简单,可应用在广播卫星、地球探测卫星、气象卫星等领域。     

多移动通信模式下的双频介质谐振器天线设计

设计的双频段新型介质谐振器天线(DRA)谐振在2.16 GHz和2.61 GHz,工作在2.11~2.20 GHz和2.555~2.655 GHz,可应用于手持无线通信设备中。该天线使用商业电磁仿真软件设计而成,通过微带线给介质谐振器馈电并加入上层反射板提高天线的性能参数,天线尺寸为34 mm?33 mm?22.6 mm。由仿真结果可知,该天线可以完整覆盖CDMA2000、WCDMA和TD-LTE移动通信模式,两个频段带宽分别为90 MHz和100 MHz;最大增益为8.03 d Bi。该天线具有平面方向尺寸小、激励方式简单、便于携带等优势。     

基于介质片加载实现MIMO介质谐振器天线解耦

提出了一种通过在介质谐振器(DR)上表面侧边加载介质片(DS)来实现1×2 MIMO介质谐振器天线(DRA)解耦的新方法。1×2 MIMO DRA采用双层介质基板结构以优化阻抗匹配特性和辐射特性,两DR的边到边间距为0,天线工作在毫米波频段。所加载的DS使得DR内的场重新分布并向DS加载区域以及DS内集中,从而减弱耦合到另一DR单元的场强以实现解耦效果。基于ANSYS HFSS的仿真结果表明天线的-10 dB阻抗匹配带宽为25.6%(22.75～29.43 GHz),带内最大实现了30 dB的隔离度的增强。     

一种新型宽带圆极化介质谐振器天线设计与实现*

设计了一种宽带圆极化介质谐振器天线,为一种鼠笼形的宽带一分四90毅相移功分微带馈电网络,采用缝隙耦合对介质谐振器顺序旋转耦合馈电。天线结构紧凑、加工简单,仿真和实测结果吻合良好,其阻抗带宽和低于3dB的轴比带宽重叠部分在1.09 GHz-1.83GHz、为50.7%。增益大于3dB 及轴比小于3dB 的波束宽度均达到90°。天线工作频率覆盖四大导航系统,包括中国的北斗系统、美国的GPS 系统、欧洲的伽利略(GALTLEO)系统和俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS )系统的频段,天线可应用于全球卫星导航定位系统和无线宽带通信系统中。     

一种紧凑的双频混合圆柱形介质谐振器天线研究

为实现天线的小型化和多频段频率特性,提出了一种双频混合圆柱形介质谐振器天线。该天线通过将圆形铜带加载到介质谐振器天线的顶部,可以在4.4和6.1 GHz处谐振,并且-10 dB带宽分别为600 MHz和500 MHz。使用矩形槽激励圆柱介质谐振器的HEMY11和HEMX11模。此外,可以通过调整寄生条带宽度和间隙来独立地控制较高频段。实验结果表明,该天线具有良好的增益(4.4 GHz时为4.9 dBi,6.1 GHz时为5.6 dBi)、效率高(所有工作频段均大于88%)和良好的天线前后比(两个主平面上均大于10.08 dB),可有效适用于5G和WiFi融合组网。     

一种偏向辐射的介质谐振器天线设计

研究介绍了一种偏向辐射的介质谐振器天线设计方法.基于探针馈电圆柱形介质谐振器天线,在偏离馈电一侧对介质谐振器进行穿孔,并进行金属孔化.通过分析优化穿孔的大小与位置,实现了圆柱形介质谐振器天线的偏向辐射.仿真与实验吻合较好,结果表明:天线的10 dB相对阻抗带宽为7％,覆盖频率范围6.3～6.7 GHz,在阻抗带宽内,偏向辐射角度稳定在36°～37°,天线增益为6.0～7.2 dBi.     

超宽带实用型介质谐振器天线研究与设计

现代无线通信技术为了减少系统复杂性,对单一天线带宽的性能要求越来越高,故设计一种具有实用性的超宽带介质谐振器天线(DRA)。该天线采用微带线缝隙耦合馈电方式,通过微带线给接地板上的矩形槽和"U"型槽馈电,然后通过槽将电流输入到介质谐振器中。为了防止电磁波的散射,在介质谐振器背面附上寄生贴片,上部加入反射板,可以将天线的性能大幅度提高。该天线分别谐振在5.25 GHz和6.3 GHz,工作在4.6~6.8 GHz,其中5.1~5.9 GHz是WLAN波段,其阻抗带宽达到了39%,因此具有很好的实用价值。该天线的仿真结果由电磁仿真软件得到,通过Agilent Technology PNA N5245A矢量网络分析仪测量天线的回波损耗及增益,得到的测量结果和仿真结果吻合。     

Bandwidth Enhancement of Circularly Polarized Dielectric Resonator Antenna

Axial‐ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband 90° shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent 90° (±5°) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ≤ 2, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.     

Broadband,High Gain,Narrow Width Rectangular Dielectric Resonator Antenna with Air Gap

The broadband, narrow width, rectangular dielectric resonator antenna (RDRA) of aluminum nitride (ε_r=8.6) was designed and the effect of inclusion of air gap at the bottom of the dielectric resonator antenna (DRA), above the ground plane, was investigated. Gain around 7 dBi was obtained for DRA with air gap (DRAAG) over a broad bandwidth in upper X, K_u, and K bands. Further enhancement in gain could be obtained by placing a metal wall parallel to the length of DRA. However, due to the presence of metal wall, bandwidth was reduced. These structures with the metal wall are capable of operating over a wide band extending from K_u band to lower K band with the gain of around 10 dBi. CST Microwave Studio Software was used to simulate all these structures. Performance parameters of DRA with air gap were compared with several broadband DRA structures reported in recent literature. The proposed DRAAG with the metal wall in this paper is capable of operating over a wide bandwidth along with a significant gain.     

宽带介质覆层Fabry-Perot 谐振腔天线设计

结合传输线理论和史密斯圆图分析,文中提出了一种利用全介质部分反射覆层构造宽带Fabry鄄Perot 谐振腔天线的方法。所设计的覆层结构在工作频带内拥有正斜率的反射相频特性,可满足谐振腔天线的宽带谐振条件。运用该方法设计了工作于Ku 频段的宽带Fabry鄄Perot 谐振腔天线,通过仿真计算和样件加工测试验证了该方法的正确性和有效性。     

超宽带单极子加载介质谐振器天线的设计

该文设计了一种尺寸小,频带宽,结构简单的单极子陶瓷介质谐振器天线。在单极子天线周围加载一个环形的陶瓷介质谐振器,利用环形谐振器与单极子谐振频率之间耦合来展宽频带。利用仿真软件HFSS建立天线的模型,并对模型进行优化仿真,得到了最佳的天线设计参数,仿真得到的天线频带宽度为0.7～4.6GHz,相对带宽达到了153%,使用矢量网络分析仪对该天线进行测量,实测结果与仿真值基本吻合。     

圆极化倾斜波束介质谐振天线设计

基于非对称结构设计思想,以表面倾斜的高介电常数介质谐振器为辐射单元,采用改进的正交不等长缝隙结构耦合馈电,设计制作了一种圆极化倾斜波束介质谐振天线。通过对介质谐振器表面倾斜角度和馈电缝隙的参数优化,扩展了天线的频带宽度,实现了宽频带圆极化倾斜波束辐射。仿真结果表明:天线在同时满足S11<-10 d B、3 d B轴比和30°波束倾斜条件下的带宽为18.2%。同时,由于采用高介电常数介质谐振器,天线剖面高度降低到0.165λ。实测结果和仿真结果吻合较好,验证了该设计的有效性。     

高隔离度低交叉极化DRA单元设计

主要阐述了一种高隔离度低交叉极化双极化介质谐振器天线的设计方法,通过采用Ｕ形和Ｈ形混合缝隙馈电,该天线实测隔离度优于46.8dB,两个极化的实测带宽大于12.5％(V端口S11小于-10dB的实测阻抗带宽是5.36～6.08GHz,相对带宽约为12.8%;而H端口的为5.47～6.2GHz,相对带宽约为12.5%),交叉极化电平分别低于-21.4 dB 和 -18.1dB。     

一种求解微波介质谐振器复介电常数的方法

根据微波谐振系统中电场的波动方程,采用复频率和有耗导体的边界条件,导出以被测介质的复介电常数为本征值的微分和变分方程。使用MATLAB软件中的PDE工具箱,只要是能以二维形式作图表现的微波介质谐振器,都可以求解出其复介电常数,且与实验数据及不同方法计算的结果相吻合,该方法适用面广、计算精确、简洁方便。     

初级馈源位置对Fabry-Perot谐振天线性能的影响

通过平面波叠加法,分析了初级馈源位置对PEC和PMC作为接地板的2类Fabry-Perot谐振天线的最大方向性系数及其带宽的影响。分析表明初级馈源位置在满足特定条件取值时,Fabry-Perot谐振天线将获得最大的定向性,但其定向性带宽并不随馈源位置有明显改变。同时,首先指出定向性与其带宽的乘积仅是Fabry-Perot谐振天线的反射盖板其反射系数模的函数,并随着反射系数模的增加而趋于某一定值。最后进行了仿真验证,仿真结果与理论计算具有很好的一致性,对Fabry-Perot谐振天线的设计具有很好的理论指导意义。     

加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线设计

针对乳腺癌检测、成像等医疗领域对天线高增益及宽频带的需求,研究设计了一款加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线。该天线采用双臂平面阿基米德螺旋天线作为辐射单元,在辐射臂外围间隔一定距离处加载金属圆环以改善驻波性能,并由指数渐变式微带巴伦作为馈电结构。天线顶部加载介质透镜,底部设置金属圆台形反射背板,实现了调整波束形状和提高天线增益的目的。加装圆柱形天线罩后天线高度约为87.53 mm,直径约为46.50 mm。仿真结果显示,天线在3－12 GHz 工作频带内回波损耗小于-10 dB,辐射方向图呈现良好的定向辐射特性,实测结果与仿真结果基本一致。