基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

基于半模基片集成波导技术,提出了一种适用于微波集成电路的双频段缝隙天线。该双频段天线由馈电微带线,一段半共面波导结构和具有辐射缝隙的半模基片集成波导谐振腔构成,利用半模基片集成波导谐振腔的多模式工作特性实现了天线多频段特性。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在C频段(谐振频率5.74 GHz,S11=-21.86 dB)和X频段(谐振频率11.33 GHz,S11=-25.09 dB),不需要同时采用两个天线,具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点。     

共面波导馈电的电小缝隙天线的设计

提出了一个共面波导馈电的电小缝隙天线，天线包括两个相同的终端短路的槽线缝隙辐射面及加载在馈线中间导带上的阻抗匹配网络，所述的阻抗匹配电路由终端开路的共面波导和并联的两个终端短路的槽线组成，通过引入的阻抗匹配网络与缝隙辐射面，在谐振频率5.8ＧＨｚ下，天线的尺寸减小到 9.05ｍｍ×12.08ｍｍ×0.8ｍｍ(电长度为0.9)，采用电磁仿真软件HFSS对提出的结构进行了仿真。结果显示，S11<－10ｄＢ的带宽为9.3％，且测试结果与仿真结果相吻合。     

CPW在铁电薄膜介电常数测量中的结构优化

共面波导线(CPW)被广泛用于测量铁电薄膜的复介电常数。共面波导电路通常被制作在沉淀了薄膜的铝制基片上,该文分析了薄膜的复介电常数与共面波导(CPW)的尺寸与谐振频率、品质因数之间的关系。由于铁电薄膜通常是中低损耗材料,并且厚度很薄,所以周边环境对介电常数的测量结果准确度有较大的影响。为了获得更高的测试灵敏度的同时获得更高的准确度,该文对共面波导谐振器(CPW)在不同尺寸条件下,谐振频率的改变,品质因数的变化和高次模抑制进行了分析,结果显示最优结构尺寸是共面波导的缝隙宽度(g)等于共面波导的厚度(h),同时,缝隙的宽度(g)不能超过共面波导微带线宽度的两倍(2s)。     

共面波导馈电宽带矩形边蝶形缝隙天线的仿真分析与设计

对一种共面波导馈电的宽带缝隙天线进行了仿真分析。着重研究了共面波导馈线各参数的变化对天线阻抗性能的影响,总结出了相应的规律和参数选取准则。根据分析结果,给出了合理调节共面波导馈线的参数以提高缝隙天线的阻抗性能的方法,并利用所得到的变化规律,给出了该天线的一种宽频带设计方案。     

一种超宽带印刷单极天线的研究

提出并研究了一种平面印刷单极天线,采用共面波导馈电,天线辐射体采用椭圆和带有对称枝节环的组合结构。着重研究如何通过调整内、外圆环枝节的长度,改变天线的谐振特性,从而实现天线在3.1～10.6GHz频率范围内回波损耗S11<-10dB,满足超宽带通信的要求。制作了实验模型,用矢量网络分析仪进行测试,与仿真结果比较取得较好一致性。     

一种新型 SIW 背腔缝隙天线的研究

介绍了一种新型基片集成波导背腔六边形缝隙线极化天线。背腔缝隙天线是一种技术成熟的天线类型,但是笨重的体积限制了传统金属腔体缝隙天线的发展。基于基片集成波导结构的背腔缝隙天线以其低损耗、高功率容量、高增益 以及易集成等诸多优点而备受关注。文中设计了一款基于基片集成波导加开六边形缝隙的背腔天线,通过CST软件仿真,并制作了天线实物进行测试。天线的中心工作频率为10 GHz,增益为4. 87 dB,带宽为147 MHz。     

对角馈电的SIW单腔体双极化领结形缝隙天线

多极化天线能够有效利用电磁波的空间维度,使无线通信或雷达系统容量得到很大提高。从对角馈电的基片集成波导腔体的场分布出发,分析其传输模式。通过在腔体表面设置正交缝隙,可以实现两种相互垂直的极化方式。在分析正交矩形缝隙和领结形缝隙的尺寸对天线性能影响的基础上,获取了TE120模谐振频率的经验计算公式,从而设计了两种双极化天线并比较了两者的工作性能。测试和分析结果表明,双极化领结形缝隙天线具有更大的带宽和更小的缝隙尺寸,测试的工作带宽为200 MHz,天线增益为5.2 dBi,具有广阔的应用前景。     

无线无源蓝宝石高温压力传感器的设计与性能测试

针对高温恶劣环境下对压力参数的测试需求,以单晶蓝宝石为原材料,对无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了设计、工艺加工及性能测试,以压力膜片敏感原理为主要根据,结合不同的信号传输与提取方式。首先对 LC谐振式的无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了设计,然后通过蓝宝石刻蚀、蓝宝石减薄、直接键合等3个关键工艺实现了蓝宝石密封压力腔的制备,利用丝网印刷工艺实现了电容极板、电感线圈与基底的金属化集成,最后通过搭建的高温－压力复合测试系统对制备的无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了高温环境下的性能测试。测试结果表明:制备的高温压力传感器能够实现600℃高 温环境下20ｋＰａ~600ｋＰａ范围内的压力测试,600℃ 下传感器的灵敏度与零点温度漂移系数可做到10.36ｋＨｚ/ｋＰａ和0.0276ＭＨｚ/ ℃。     

一种四频段多L型缝隙天线研究与设计

设计了一款共面波导馈电的多L型缝隙天线.通过在一个三角形辐射贴片上开L形缝隙实现多频的性能, 优化调整L形缝隙的大小以及相关参数可以灵活控制其每个频段的带宽.该天线具有多频带、小型化等特性, 通过共面波导馈电和采用高介电常数基板的方法降低了天线的谐振频率, 使得天线可以工作在更低频段.通过电磁仿真软件HFSS13.0对天线性能进行大量仿真实验与计算, 该天线在回波损耗小于-10 dB以下时, 其工作频段为1.254~1.276 GHz、1.537~1.623 GHz、1.804~1.845 GHz、2.097~3 GHz.该天线的结构简单、易于加工实现, 能够满足GPS、第三代第四代移动终端内置天线的小型化和多频段的要求.     

基于液态金属的柔性频率可重构CPW天线设计

针对固态金属天线在受力弯曲后易产生裂纹导致功能失效的问题,本文提出一种频率可重构的柔性液态金属共面波导馈电天线.该天线由四个不同半径的开口谐振环（Split-Ring Resonators,SRR）构成,利用紫外光刻技术（ultraviolet lithography）制备天线的SU-8负模结构,其次浇注聚二甲基硅氧烷进行倒模并键合,最后将液态金属合金注入至微流沟道,完成天线的制作.通过机械施压方式改变不同谐振环间的通断状态,可在1GHz~6GHz范围内实现频率可重构,满足WLAN、WiMAX和部分C波段的通信要求.弹性体和液态金属的特性使天线具有更好的灵活性和耐久度,可应用于集成电子设备的弯曲表面.     

基于开环谐振结构的超宽带天线设计

提出了一种新颖的小型共面波导馈电超宽带(UWB)天线.该天线是基于开环谐振器(SRRs)的结构变形而来,设计时共采用了三对成等差数列的开环谐振结构作为天线的辐射面,同时为了获得较好的超宽带频率特性,馈电微带线采用了渐变微带线共面波导馈电结构.通过数值仿真计算获得了优化后的天线几何尺寸,并且加工制作了一副天线,对天线的回波损耗特性、方向图以及增益都进行了测试.测试结果显示该天线具有良好的超宽带特性和较高的增益.     

具有谐波抑制功能的共面波导轻薄整流天线

为解决对无人机、平流层飞艇等空中移动目标无线输能时机载接收端整流天线质量大,占居飞行器有效载荷多的难题,设计了一种具有谐波抑制功能的共面波导轻薄圆极化整流天线。该整流天线采用集中式整流方式,通过将整流电路直接集成在微带天线接地板上,实现了质量轻,尺寸小,剖面低,易共形的圆极化整流天线。该天线工作在5.8 GHz,采用共面波导耦合馈电,并在馈线上直接加载共面波导谐振结构进行谐波抑制,具有较宽的工作带宽。整流电路采用倍压整流形式,利用贴片电容作为直通滤波器进行直流滤波,电路结构简单。该整流天线结构紧凑,质量仅6.28 g,剖面厚度0.5 mm,最佳整流效率63.84%,测试结果与仿真结果吻合良好,验证了该设计的可行性。     

小型化八边形基片集成波导背腔缝隙天线

提出一款新颖的W波段八边形基片集成波导(SIW)背腔缝隙天线。相较传统的缝隙天线，具有体积小、易加工、Q值高、成本低等优点，且易于成阵。通过调节天线背腔缝隙的长度、宽度，以及SIW腔体的尺寸优化天线的辐射特性，通过电磁仿真软件HFSS对模型进行仿真优化，确定了天线的最优结构。仿真实验结果表明，所设计的天线相对带宽约4.5%，方向性优良，中心频率点谐振深度<-31 dB，天线最大增益达到5 dBi，满足设计要求，验证了设计的正确性。所设计的SIW背腔缝隙天线拓宽了数字通信的可用频谱，是一种新的尝试，可为以后的研究提供新的参考思路。     

基于DGS结构的超宽带带通滤波器

基于双开口-互补开环谐振器的缺陷地结构(DGS),设计了一个结构紧凑的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器。通过调整蚀刻在SIW底面的双开口-互补开环谐振器,SIW表面的共面波导与腔体之间的耦合,同时在阻带获得3个传输零点,以得到较好的频率选择性和良好的带外抑制。经过仿真优化及实物制作,测试结果表明,该滤波器工作在7.2GHz,相对带宽28%,带外抑制良好,仿真与测试结果吻合。     

一种X波段波导缝隙天线的设计与仿真

给出了波导缝隙天线设计步骤,设计一种X波段波导缝隙天线,计算了天线口径、波导数量、缝隙的单元数量、宽度、位置等参数,设计半高波导宽臂耦合谐振缝魔T和差器,在此基础上完成了天线设计。仿真结果表明,当中心频率为12 GHz时,和波束增益为28.9 dB,第一副瓣电平为-22.2 dB,所设计的天线形式可获得较好的和、差波束方向图、电压驻波比和增益等参数。     

波导缝隙天线新技术

本文简要介绍了波导缝隙天线的特点,同时针对雷达、通信等电子系统对天线的新要求,介绍了宽带波导缝隙驻波阵和抗干扰天线设计,并给出了设计验证实例。所提新型波导天线具有很高的应用价值。     

波导窄边缝隙天线的研究和设计

波导窄边缝隙天线具有宽垂直波束、窄水平波束以及低副瓣的特性.这种形式的天线特别适用于船用导航雷达.选择了一种波导窄边缝隙天线,首先分析其理论模型,并给出理想的设计参数,再利用Ansoft公司的HFSS软件的参数扫描及优化功能,通过局部调整设计参数就可以方便地得到缝隙的谐振结构.利用这种设计方法可以快速得出所需要的低副瓣波导窄边缝隙天线,再通过增加反射板和极化栅等方法实现了完全满足使用要求的天线,并给出了相应的理论仿真和测试结果.     

共面波导馈电矩形开口振子缝隙天线

为了展宽平面缝隙天线的带宽,设计一种X波段共面波导馈电的矩形宽缝隙振子天线,该天线是在缝隙振子天线的两端开矩形开口,与振子天线形成组合结构。使用高频仿真软件对设计的天线进行仿真分析,结果表明组合结构的天线性能比单一的振子缝隙天线或宽缝天线有大幅度的改善和提高。分析了天线主要参数对天线回波损耗的影响,并在带宽最优的条件下给出一组参数值,此时天线的-10dB带宽为41．14％（7．24～10．99GHz）,增益为7．5dB,在所计算的带宽频率内有较稳定的方向图和良好的交叉极化特性。     

双/三模基片集成波导和共面波导混合结构滤波器设计

针对微波带通滤波器小型化、高性能的应用需求,提出使用双/三模方形基片集成波导和共面波导混合结构设计带通滤波器.通过改变双模基片集成波导中TE₁₀₂和TE₂₀₁的谐振频率和外部耦合的强弱,可实现具有近似椭圆、非对称和无传输零点响应的双模滤波器;两个相同尺寸的共面波导作为谐振器蚀刻在基片集成波导表面,与TE₁₀₂和TE₂₀₁共同形成一个通带,设计具有多样性响应的四阶滤波器.在具有非对称响应四阶滤波器的基础上,使主模TE₁₀₁频率移动到该通带附近,设计更宽带宽的五阶滤波器.并对设计的滤波器进行加工和测试.测试结果与仿真结果吻合,表明了该混合结构设计高性能滤波器方法的可行性.     

基于PDMS的柔性可穿戴微带天线北大核心

提出了一种新型柔性微带天线,具有结构简单、质量轻、易共形和可穿戴的功能,且易于与衣物集成。该天线是以柔性材料聚二甲基硅氧烷（PDMS）为介质基底,以金属镍为辐射贴片,将镍覆于介质基底两侧,设计了E形辐射贴片和矩形金属地,并基于微机电系统（MEMS）加工工艺进行加工制造,经测试取得了良好的效果。仿真结果表明,该天线的谐振频率为13.5 GHz,带宽为2.0 GHz。在平放和弯曲的状态下分别进行了测试,测得的谐振频率为12.8 GHz,带宽为1.2 GHz,谐振频率的测试结果变化范围较小,测试结果良好,说明该柔性天线可实现弯曲的性能且谐振频率和带宽比较稳定。该天线的仿真和测试结果都体现出良好的阻抗匹配性和稳定的辐射方向性,为天线与电子设备的集成化提供了参考。