多频段背腔式半模基片集成波导弯折缝隙天线

针对需要安装在金属平台上的天线应用,提出了一种具有定向辐射特性的新型多频段背腔式半模基片集成波导缝隙天线。利用半模基片集成波导谐振腔的多模式特性实现了该天线多频段工作,通过在谐振腔的金属顶面蚀刻弯折形状的缝隙实现对外辐射,并可以通过调整弯折缝隙尺寸参数来减小天线尺寸。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在5.7/10.7/11.9/12.5/13.1GHz,且在这5个频段的最低增益大于6.7 dBi。天线具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点,具有一定的工程应用价值。     

基片集成波导双频段可调滤波器设计

根据基片集成波导谐振腔微扰原理,设计了一种基片集成波导双频带可调滤波器。通过在基片集成波导谐振腔中插入不同数量的金属铜柱,对电场进行微扰,实现滤波器四个状态可调。滤波器的第一通带由TE101模谐振产生,第二通带由TE_(102)和TE_(201)模谐振产生。为了验证设计的有效性,对可调滤波器进行加工与测试,实测滤波器的中心频率可以在5.25/8.25 GHz、6.40/8.32 GHz、7.90/8.95 GHz、8.20/9.20 GHz变化,插入损耗为-2.1～-3.8 dB,回波损耗小于-10 dB,满足设计要求。该滤波器具有易调谐、与其他平面电路易集成等优势。     

一种新型双频全向基片集成波导螺旋缝隙天线

将基片集成波导技术和平面螺旋天线技术结合,提出了一种新型双频全向基片集成波导螺旋缝隙天线。在其它条件一样前提下,采用基片集成波导结构的天线和没采用该SIW结构时相比,天线增益在低频段1.7～1.87GHz增益基本一样,在高频段2.4～2.9GHz有SIW结构的增益提高了1.1～3.5dB。仿真和测试结果表明,经优化设计后的天线在S11小于-10dB时的工作频带为1.705～1.865GHz和2.321～2.646GHz。该天线在垂直于天线基板的平面内具有全向特性,具有重量轻、低剖面、高增益、易于和平面电路集成等优点,可以用于同时接收移动通信信号和无线局域网信号。     

W波段宽带SIW背腔缝隙天线

W波段（75~110 GHz）的电磁波大气吸收率低、波长短、可用频带宽,在雷达、通信等领域应用广泛.文章设计了一种W波段基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）背腔缝隙天线,-10 dB的阻抗带宽达到28.6%（78.93~105.24 GHz）,覆盖了W波段75%的频带范围.天线采用双层基片结构.上层为SIW谐振腔及四条辐射缝隙构成的谐振辐射单元,谐振腔内同时存在TM₁₃₀与TM₃₁₀混合模、TM₃₂₀模以及TM₃₃₀模三种高次模,和辐射缝隙一起形成多谐特性,实现带宽拓展;底层为通过耦合缝隙馈电的集成波导,易于扩展成平面网络,构建高增益背腔缝隙天线阵列.该天线频带宽、交叉极化低、剖面低、易于与平面微波电路集成、加工成本低,具有良好的应用前景.     

一种高增益5G毫米波缝隙天线的设计

为了满足第五代移动通信的高速率工作要求,设计了一种应用于5G毫米波的高增益宽带基片集成波导缝隙天线.通过在基片集成波导腔体内刻蚀双倒"L"和"十"字型缝隙,实现天线谐振工作频率为28.07 GHz,回波损耗S11≤-10 dB工作带宽达到4.36％(27.38～28.60 GHz),中心工作频率处增益为9.42 dBi...     

5G毫米波双频段基片集成波导双工器

提出一种适用于5G毫米波无线通信系统的具有高隔离度和优异通带性能的双频段基片集成波导(SIW)双工器。该双工器由一种新型的Y型耦合谐振器和频带独立可控的新型双频段滤波器组成。新型双频段滤波器基于SIW三角形谐振腔,相比传统矩形SIW 谐振腔空载Q值更高,并且设置多种扰动元件以实现两个频带的独立可控。Y型耦合谐振器由圆弧状的微带线拼接而成,最大限度地减弱通道互耦合以提高隔离度。该双频段双工器具有结构紧凑、尺寸小的优点。实际制作的双频段双工器接收通道中心频率分别为27 GHz和36 GHz,发射通道中心频率分别为29 GHz 和39 GHz。实测结果其阻带抑制优于-60 dB,隔离度优于-50 dB,验证了该设计方法的有效性。     

新型双频全向Alford环微带天线

基于无线通信系统对极化分集的应用需求,提出一种新型双频水平极化全向Alford环天线。该天线由2个环形辐射结构构成,外环辐射结构包含4个微带偶极子阵列,谐振频率为2.45 GHz;同时新增耦合圆环内辐射结构,谐振频率为5.225 GHz。实测结果表明,该天线在802.11b (2.40～2.48 GHz)和802.11a (5.15～5.35 GHz)频率范围内S11优于-10 dB,其中在2.45 GHz和5.225 GHz的S11分别达到-17.9 dB和-27.2 dB。由于具备良好的水平极化全向辐射特性,该天线可作为极化分集天线单元应用于无线局域网(WLAN)多输入多输出(MIMO)系统中。     

一种新型的HMSIW宽带带通滤波器

提出一种基于半模基片集成波导和缺陷地结构的新型宽带带通滤波器,将半模基片集成波导的高通特性与改进的哑铃形缺陷地结构的低通特性结合,实现了一种宽带小型化的带通滤波器。仿真与测试结果表明,该滤波器中心频率为5.3 GHz,相对带宽为53%,通带范围内插入损耗小于1.6 dB。该滤波器具有宽带小型化,容易集成等优点。     

基于半模基片集成波导馈电的Vivaldi天线设计

文章基于HMSIW(Half-mode Substrate Integrated Waveguide)结构,设计了一款Vivaldi天线。首先利用基片集成波导技术设计了一个低损耗、具有良好传输特性和带内匹配特性的SIW-微带馈电巴伦,简化了传统巴伦结构的复杂性。仿真结果显示,天线工作在7.5 18.3GHz,相对带宽为83.7%(S11<10dB),中心频率增益约为11.3dBi。天线结构紧凑、剖面低、易于集成,同时具有较宽的带宽和较好的方向特性。     

半模基片集成波导带通滤波器的设计

给出了一种新型半模基片集成波导（HMSIW）带通滤波器的设计和实验方案。该设计利用了半模基片集成波导的高通性质与周期性缝隙的带阻性质来产生带通滤波器的效果。设计的滤波器的中心频率在8GHz,带宽在12．5％左右,通带内插入损耗在1dB以下,回波损耗在-15dB以下,同时具有一定的带外抑制和良好的通带和阻带特性。文章最后用Ansoft HFSS软件进行了仿真实验。     

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.     

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。     

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.     

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...