一种新型的双陷波UWB天线研究与设计

为了有效地抑制窄带信号对超宽带系统的干扰,设计了一种新型双陷波平面超宽带天线,地板采用新型的缺陷地结构来扩展带宽,并通过在八边形天线的辐射贴片上加载互补开口谐振环、在馈线上开U形缝隙,使得天线在3.7～4.1 GHz和5.1～5.9 GHz频段内实现双陷波特性.分析了实现天线陷波的原理,研究了天线的尺寸参数对陷波的影响,并对所设计的天线进行了实物加工和测试.结果显示,该天线能够有效地抑制卫星C波段和无线局域网系统的干扰,远场方向图和增益特性良好,在整个超宽带系统工作带宽内具有较好性能,是一种能广泛应用于超宽带系统的新型超宽带天线.     

光子晶体贴片天线研究进展

介绍了新型光子晶体贴片天线的研究进展,尤其是几种新型光子晶体贴片天线。光子晶体贴片天线这种既易于集成,又具有良好辐射性能的新型天线必将在移动通信等许多领域发挥作用。     

具有高选择性的滤波天线设计

本文设计了一个具有高选择性的滤波天线.在基于1/4波长谐振器的二阶滤波器基础上,将末级谐振器用矩形贴片代替,并通过在馈线和矩形贴片之间引入一条新的耦合路径,使得滤波天线的增益通带两边产生两个辐射零点,有效地提高了天线的选择性,而且两个辐射零点的位置通过结构参数的调整可调.设计结果表明滤波天线工作在2.42 GHz,在反射系数<-10 dB的阻抗带宽为4.5%,在2.2 GHz和2.7 GHz处产生了两个辐射零点,有效地提高了选择性,而且该滤波天线具有低交叉极化的特性.     

低交叉极化高隔离的双极化天线

设计了一种应用于WLAN的具有低交叉极化和高隔离度的双极化天线.天线由3层功能层和2层介质基板间隔层叠而成.3层功能层分别为1个方形辐射贴片,2个带有发夹谐振器的馈电网络和1个刻蚀H形缝隙的接地板.发夹谐振器和辐射贴片构成一个二阶滤波天线用以展宽天线的带宽.通过在接地板上蚀刻H形缝隙降低了天线端口间的耦合电流,改善了天...     

陷波可重构的超宽带单极天线设计

本文提出了一个陷波可重构的超宽带单极天线.为了实现超宽带,辐射单元采用阶梯式结构.在辐射单元刻蚀一个开口缝隙,并在缝隙的适当位置放置三个开关,通过控制开关的不同组合状态实现陷波可重构.天线的尺寸为30mm×22mm(0.42λg×0.31λg,λg为低频导波波长).仿真和测量结果表明:天线可以工作在超宽带以及3个陷波可重构频段,超宽带工作频带为3.1GHz~10.7GHz,陷波频段涵盖3.4GHz~3.69GHz,3.7GHz~4.2GHz和5.2GHz~5.875GHz.     

基于超表面的紧耦合阵列天线设计

设计了一种应用于WiMAX的紧耦合阵列天线。基于超表面解耦原理,设计了一种具有负介电常数和正磁导率的耶路撒冷十字超表面单元。在二单元紧耦合贴片天线上方加载5×6的超表面以减小单元间互耦,矩形贴片上刻蚀一个U形缝隙改善天线的阻抗匹配。阵列天线的尺寸仅为55 mm×74 mm×8.2 mm(0.64λ₀×0.86λ₀×0.10λ₀,λ₀为3.5 GHz时自由空间的波长),天线单元的间距(边到边的距离)为1.3 mm(0.015λ₀)。测量结果表明,阵列天线能够工作在WiMAX的3.5 GHz频段,-10 dB阻抗带宽为13.83%(3.23 GHz～3.71 GHz),-18 dB解耦带宽为10.34%(3.3 GHz～3.66 GHz),天线具有良好的辐射特性。     

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.     

差分高隔离MIMO天线的设计

本文设计了一种具有差分馈电的高隔离度四端口多输入多输出(MIMO)天线.天线的辐射单元由一个十字型贴片和一个方形环贴片两部分嵌套而成.天线两个贴片分别采用不同的馈电方式,十字型贴片采用微带转探针馈电;方形环贴片采用T型功分器和微带线的差分馈电网络馈电.天线中心频率均为2.42 GHz,带宽均大于45 MHz.为了改善天线的隔离度,在天线的端口之间增加了中和线.仿真结果显示,采用本文的设计方法,天线单元间的隔离度改善了12.1 dB,天线单元间的互耦在天线工作频段内均低于-25.6 dB.     

陷波可重构的超宽带缝隙天线设计

本文提出一种陷波可重构的超宽带缝隙天线.采用六边形缝隙和带有矩形辐射枝节的渐变微带馈线实现超宽带.通过在馈线旁加载倒L型寄生单元及在矩形枝节刻蚀倒U型缝隙,天线分别实现WiMAX和WLAN频段的陷波.在寄生单元和倒U型缝隙上加载开关元件,控制开关的不同组合状态实现陷波可重构.天线的尺寸为24.5mm×20.5mm(0.40λg×0.33λg,λg为低频导波波长).仿真和测量结果表明:天线可以工作在超宽带、两个单频带陷波、一个双频带陷波4种工作模式.     

基于超表面的四波束贴片天线

本文提出了一种基于超表面的四波束贴片天线.该天线的辐射单元由4个蚀刻有开口矩形环缝隙的矩形贴片组成,超表面结构由三角形环组成的"箭头"形单元组成, 4个输入端口都采用同轴馈电.通过在矩形贴片上蚀刻开口矩形环缝隙改善了天线的阻抗匹配,同时,利用放置在辐射单元上方的单层超表面实现波束赋形.结果表明:天线的-10 dB阻抗带宽为5.31～6.24 GHz (0.93 GHz),在工作频段内天线的增益达到了7.55 dBi, 4个波束与+z方向之间的夹角为26°.     

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。     

矩形微带贴片直线阵列天线的分析和设计

微带天线具有低剖面、体积小和易于与载体共形等优点，因而在雷达、移动通信、卫星通信等领域获得了广泛的应用。针对工作频率为15GHz时的矩形微带贴片辐射单元，研究以此辐射单元构成的微带直线阵列天线的分析和仿真，为实际天线系统的研制提供参考。     

加载高阻抗表面结构的超宽带陷波天线设计

本文设计了一种新型超宽带陷波天线.在超宽带微带单极子天线馈线两侧加载高阻抗表面单元,获得WiMAX频段陷波.在高阻抗表面单元上蚀刻阿基米德螺旋结构缝隙,使得单元尺寸比传统结构减小了55.2％.为了进一步在WLAN和WiMAX频段实现双陷波,将非对称的新型高阻抗表面单元加载至微带单极子天线馈线双侧.加工制作天线实物并进行...     

采用缺陷地的高隔离MIMO天线设计

本文设计了一种具有高隔离度的四端口多输入多输出(MIMO)天线.该天线的辐射单元由一个正八边形的贴片和一个方形环贴片两部分构成.天线的谐振频率在2.45GHz,工作带宽大于50MHz.设计了一种缺陷地结构来改善天线单元间的隔离度,并分析了缝隙尺寸与天线单元间的耦合电流之间的关系.这种缺陷地结构,通过改变天线地上的电流分布,降低天线单元间的耦合,从而实现天线单元间的高隔离度.仿真结果显示:采用本文的设计方法,天线单元间的隔离度改善了10.1dB,天线单元间的互耦在天线工作频段内均低于-23.6dB.     

基于交叉缝隙的陷波可重构超宽带天线

本文设计了一种基于交叉缝隙的陷波可重构超宽带天线.通过采用3×3圆形超表面,有效拓展了天线的工作带宽.通过在矩形接地面上刻蚀两组交叉缝隙,并控制缝隙中设置的二极管的通断实现了天线的陷波可重构.所设计的天线尺寸较小,控制方式简单.结果表明,所设计的天线可以工作在超宽带和陷波模式下,超宽带模式的-10 dB带宽为3.5 G...     

一种超宽带平面天线的设计研究

设计一种小型超宽带平面天线,该天线为共面波导馈电的宽槽天线,其辐射贴片采用矩形与椭圆结构相结合的形式,并采用导带的圆形过度方法进行阻抗变换。在-10dB时的反射损耗带宽覆盖3.1～10.6GHz的频带范围,满足FCC所要求的超宽带无线通信带宽的要求,具有较好的应用前景。     

高阻抗电磁表面对贴片天线性能的影响

研究了高阻抗表面对矩形贴片天线及贴片天线阵列性能的影响.结果表明: 当高阻抗表面的金属盘与贴片天线形状相同、大小接近时,二者在天线的工作频率上发生谐振,可以大大增加天线的增益,本文中单贴片天线和双贴片天线阵列的增益分别增加了5.2 dB、4.5 dB.对于阵列天线,还可以利用高阻抗表面来抑制第一副瓣电平.理论模拟与实验结果基本一致.     

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.     

基于双谐振环超表面的双波束天线

本文提出了一种基于双谐振环超表面的双波束天线.天线由两个相同的印刷偶极子贴片和超表面构成,超表面单元为双谐振环.该天线通过加载超表面实现了波束成形和波束偏转;同时,通过在偶极子贴片辐射臂旁边加入一排短路过孔,抑制了旁瓣,增加了波束的偏斜角度,还使天线的波束宽度变窄.另外,在基板上加载2×2的双谐振环阵列,提高了天线的增益.结果表明,天线谐振频率在3.5 GHz,-10 dB带宽为0.93 GHz,最大辐射波束指向(φ,θ)=(±155°, 90°),增益可达到8.02 dBi.     

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%.