（英）基于0.13 μm SiGe BiCMOS 工艺的在片背腔贴片天线

本文提出了一款基于0.13-μm SiGe BiCMOS工艺设计、加工的340-GHz在片背腔贴片天线。辐射贴片位于AM金属层,带状线馈线置于LY金属层并通过连接AM金属层和LY金属层的金属化通孔对辐射贴片馈电。通过设计连接AM金属层和M1金属层的金属化通孔形成谐振腔体展宽了天线阻抗带宽、提升了天线辐射性能。天线的仿真阻抗带宽(S₁₁≤-10 dB)为9.2 GHz(335.6-344.8 GHz)。天线在340GHz处的仿真增益为3.2 dBi。天线的整体尺寸为0.5×0.56 mm2。     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线.天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化.天线仅有三层金属层,结构简单.仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%(25.1～34.5 GHz),相对3 dB轴比带宽为20.3%(26.5～32.5 GHz).由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试.仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

LTCC宽频圆极化环形微带贴片天线研究

设计了一种低温共烧陶瓷( LTCC)宽频带圆极化环形微带贴片天线.该天线采用环形辐射贴片结构,在环形内部利用L型匹配支节连接以拓展带宽.通过使用威尔金森功分器加移相器对辐射贴片馈电,使耦合馈电端口的正交电场相位差90.来实现微带天线的圆极化.该天线设计剖面厚度仅2.4 mm.仿真结果显示该天线工作于1.268 GHz时,实现阻抗带宽超过80 MHz,天线的轴比小于1.5 dB且增益达到4.9 dB.实测结果与仿真结果相近.     

三角形圆极化微带天线的设计

本文介绍了一种三角形贴片的圆极化微带天线的设计.采用时域有限差分法做了理论分析和仿真,通过改变切角的大小来改善贴片天线的指标,仿真结果表明,当中心频率在12GHz时,相对带宽为15.67%(VSWR≤2),增益达到了7dB,说明天线具有较好的辐射特性和阻抗特性.     

三角形圆极化微带天线的设计与研究

设计了一种加载同轴探针的三角形贴片的圆极化微带天线.采用时域有限差分法做了理论分析和仿真,通过改变同轴探针的位置来改善贴片天线的指标,仿真结果表明,当中心频率在12GHz时,相对带宽为7.6%(VSWR≤2 ),增益达到了9dB,说明天线具有较好的辐射特性和阻抗特性.     

一种改进型微带贴片八木天线的设计

设计了一种宽带微带贴片八木天线.通过采用正方形贴片形状、附加寄生贴片等方法,获得了较大的相对阻抗带宽和较好的方向性.该天线工作频率为12 GHz,三维电磁仿真软件Ansoft HFSS 仿真结果表明:这种改进型天线在其它参数不变的情况下,其相对阻抗带宽达到27.5％(VSWR≤2),实现了天线频带的超宽性,满足了某项目...     

双频段体表/体外双模式可穿戴天线设计

基于特征模理论分析方法,设计了一款2.45、5.8 GHz频段的体表/体外双模式可穿戴天线。在三角形的辐射贴片和接地面之间加载一段微带线,在2.45 GHz引入一个具有全向辐射特性的新模式,加上三角形贴片本身在5.8 GHz具有的定向辐射特性,组成了一个双频段双模式可穿戴天线。天线的仿真结果表明,在低频处实现全向辐射特性,阻抗带宽为1.6%(2.45～2.49 GHz),可用于体表通信模式;在高频处具有定向辐射特性,阻抗带宽为4.3%(5.67～5.92 GHz),可用于体外通信模式。     

一种旋转馈电的圆极化微带阵列天线设计

为展宽微带天线的轴比带宽并提高增益,利用旋转馈电方法设计出一种小型化宽轴比高增益的圆极化微带阵列天线。天线由四个微带贴片单元和一个旋转馈电网络组成,每个贴片单元为引入半圆槽的切角矩形,且关于中心旋转对称;旋转馈电网络位于底层介质基板的表面,与四个贴片单元通过四个镀铜通孔相连。利用电磁仿真软件HFSS对天线的性能进行数值计算,阵列天线的-10 dB阻抗带宽为12.3%(4.71～5.33 GHz),3 dB轴比带宽为13.2%(4.67～5.33 GHz),峰值增益在5.2 GHz为9.02 dB。     

60 GHz SIW缝隙耦合馈电微带贴片天线设计

目前设置的毫米波频段为28 GHz、38 GHz、60 GHz,为了提高微带贴片天线在60 GHz的整体辐射效率和带宽,设计一种由基片集成波导（SIW）馈电的微带贴片天线。为了获得更大的带宽,采用圆形与同心寄生圆环贴片结合的形式获得两个谐振频率,并且同时在辐射贴片上激励出TM11模式。仿真优化结果表明,该天线的阻抗带宽为40%,增益达到6.75 dBi,实测结果与仿真结果吻合良好。     

一种Ka 波段的共面容性馈电宽带微带天线

采用辐射贴片和馈电贴片位于同一层的容性馈电方式设计了一种毫米波宽带微带天线。该设计采用双层介质展宽频带,通过馈电贴片与辐射贴片间的耦合对辐射贴片进行馈电,从而补偿使用同轴探针引入的附加电感,达到阻抗匹配的目的。设计天线的工作频段为26.1GHz～41.1GHz,相对阻抗带宽（VSWR<2）达到44.64％,同时文中还讨论了馈电贴片的尺寸及其与辐射贴片间距对天线阻抗及驻波比的影响。     

应用于WLAN/WiMAX的三频段微带缝隙天线设计

提出了一款新型平面三频段微带缝隙天线。首先设计了一个由阶梯阻抗辐射贴片构成的宽带天线,然后通过在贴片上开C型和U型缝隙,引入了两个陷波,实现了三频段天线。所设计三频段微带天线的三个频段的中心频率分别为2.54,3.56以及5.06 GHz。其中,第一频段电压驻波比(VSWR)≤2的阻抗带宽范围为2.32~2.76 GHz,第二频段VSWR≤2的阻抗带宽范围为3.34~3.78 GHz,第三频段VSWR≤2的阻抗带宽范围为3.96~6.16 GHz,天线的尺寸为52 mm×56 mm×0.813 mm。该天线的频带范围包含了无线局域网(WLAN)和全球微波互联接入(Wi MAX)的所有频段。     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。     

一种轻薄微带定向天线设计

采用柔软轻薄微带基板,设计了一种具有一定带宽和良好定向辐射性能的微带天线。该天线工作频率5.8 GHz,印刷制作于厚度为0.5 mm(约0.01λ0,其中λ0为天线工作波长)微带基板上。为克服薄基板带来工作带宽狭窄的难题,天线辐射矩形贴片周围排布3只大小不同、带有金属化导电过孔的寄生贴片。仿真表明,寄生贴片大幅提升了该轻薄微带天线的工作带宽。加工制作了包括5×5个单元的天线样品并进行测试,测试表明该天线单元的|S11|<-10 dB阻抗带宽达到2.2%(5.740~5.866 GHz),增益达到8.0 dBi。天线样品尺寸为164.5 mm×179 mm,质量为130.1 g(包括其中25只SMA接头质量70.8 g),相当于4.4 kg/m2。     

Ka波段片上喇叭天线阵列设计

研究通过多层介质堆叠并结合金属化通孔,构建了具有角锥喇叭形式的阵列单元.结合基片集成波导功分网络,设计了一种Ka波段的二元、四元片上喇叭阵列天线,仿真与实测吻合较好,结果表明,二元片上喇叭阵列的阻抗带宽(S11≤-1OdB)达17.8％,覆盖频率范围27.7～33.1GHz,阻抗带宽内仿真增益高于9.7 dBi.四元片上喇叭阵列的阻抗带宽(S11≤-10 dB)达17.3％,覆盖频率范围27.0～32.1 GHz,阻抗带宽内仿真增益高于13.3 dBi.     

一种寄生阵列宽带圆极化天线的设计

该文设计了一款C波段单馈寄生阵列的宽带圆极化天线。此天线采用紧邻的双层F4B介质基板,通过在方形驱动贴片上开槽及采用寄生阵列的设计实现了圆极化。对天线结构的设计步骤进行说明,研究了各结构对天线阻抗带宽和轴比带宽的影响,并研究了寄生贴片切角长度和驱动贴片上的缝隙宽度对天线轴比和带宽的影响。对天线的圆极化方向图进行了仿真。仿真结果表明,在5.5 GHz时实现了右旋圆极化,最大增益为8.1 dBi。加工并测试了宽带圆极化天线,测试结果与仿真结果基本相符,天线实测的阻抗带宽为1.3 GHz,轴比带宽为1.26 GHz。设计的叠层天线具有结构紧凑,装配简单和轴比带宽大的优点。     

一种新颖的宽带圆极化单极天线

该文设计了一种新颖的宽带圆极化单极子天线,该天线采用微带馈电模式。天线由C型贴片和改进的地板组成,整个天线尺寸仅为25×25×1 mm3。通过在C型贴片上切角和在地板上增加三角形微扰结构,可以有效增加天线的阻抗带宽和轴比带宽。该文给出了天线的设计流程,从表面电流分布分析了圆极化天线的工作机理。加工了天线实物,并对其进行了测量。仿真和实测结果表明天线具有超宽的阻抗带宽和轴比带宽。天线的工作频带为4.35～12 GHz(相对带宽为93.6%),3 dB轴比带宽为4.15～11.8 GHz(相对带宽为95.9%)。测量了天线的辐射性能和增益特性,实测结果与仿真结果吻合较好,证明了该天线的有效性。该天线可以应用于超宽带无线通信系统和卫星通信系统中。     

一种应用于车载通信的多频段全向天线

文中设计了一种应用于车载通信的多频段全向天线。该天线由印制于FR4 介质基板正反两面的金 属贴片组成,通过在主辐射贴片上端加载弯折枝节、在侧边加载边缘谐振单元、在背面加载电耦合电感电容(ELC)谐 振单元实现了其多频段特性;在主辐射贴片上蚀刻C 形槽拓宽了天线的中频带宽;天线的尺寸为58 mm×42 mm× 1. 6 mm。测试结果表明:S11≤-10 dB 的阻抗带宽为0. 82~0. 96 GHz、1. 7~2. 69 GHz、3. 34~3. 66 GHz、4. 81~4. 97 GHz, 覆盖了2G、3G、4G、5G 等频段。该天线具有小尺寸、宽频带以及全向性好等优点,可以应用于车载通信或其它移动 通信场景。     

基于部分极化转换表面与部分反射表面的宽带高增益圆极化天线设计

该文介绍了一种具有部分极化转换与部分反射功能的超表面结构,并将其应用到具有宽带高增益性能的圆极化法布里-珀罗(Fabry-Perot, F-P)谐振腔天线设计中。所设计的超表面在反射地板存在时能够表现出反射型部分极化转换功能从而用于F-P天线的圆极化源设计,而当反射地板被移除时其具有部分反射功能因而能够作为F-P天线的部分反射表面。通过在部分极化转换表面上方放置矩形贴片并加载寄生贴片与部分反射表面,辐射源贴片的线极化辐射能够被转变为高增益圆极化辐射,并且天线的阻抗带宽与轴比带宽均得到加强。所设计的天线经过仿真、加工与测试,测试结果表明其阻抗与轴比带宽分别为6.8～8.4 GHz (21.3%)和6.8～8.3 GHz (19.9%),峰值增益达10.5 dBi。     

基于SP馈电网络的超宽带圆极化天线设计

提出了一种基于顺序相移(SP)馈电网络的宽轴比圆极化微带阵列天线。该天线通过将四个相同的圆形贴片辐射器连接在SP馈电网络的输出端,形成2×2微带阵列天线以实现圆极化性能。为保持馈电网络的紧凑性和圆形贴片辐射器的宽带特性,设计了一种不规则局部接地的方法。为获得天线的定向辐射并提高增益,在介质基板下方7.4 mm处设置一金属反射板。经过HFSS仿真软件优化分析,所提出天线的总尺寸为65 mm×65 mm×8 mm,小于-10 dB阻抗带宽为5～8.6 GHz(52%),3 dB轴比带宽为5.72～8.16 GHz(35%),在圆极化工作频率范围内增益可达10～12 dB。对所提出天线进行实物加工与测试,测试结果和仿真结果较吻合。     

基于复合左右手材料的圆柱共形漏波天线设计

提出了一种基于复合左右手材料的平衡式圆柱共形漏波天线。天线单元由圆柱共形介质波导构成,通过在波导上表面蚀刻矩形缝隙槽结构,在引入串联电容的同时实现电磁波能量的连续泄漏,从而得到所需要的辐射特性。同时在波导结构中采用金属化通孔,引入并联电感, 实现了电磁波的左手传输特性。所设计的天线在平衡频点 15.6 GHz 处具有良好的边射特性。所提出的复合左右手漏波天线的阻抗带宽为 4.3 GHz(13.5~17.8 GHz),在天线阻抗带宽范围内天线主波束可以从-57°连续扫描到+30°。