一种新型宽带双频段圆极化RFID读写天线

提出了一种新型宽带双频圆极化射频识别(RFID)读写天线,由上层的旋转对称折合振子和缝隙加载的方形贴片以及下层的紧凑型馈电网络构成。天线具有两个外部端口,分别激励低频0.9 GHz和高频2.45 GHz双频段的圆极化辐射。借助HFSS对天线进行了建模、仿真和优化,最后采用FR4板材制作天线实物并完成了试验测试。天线的外部尺寸为0.6λ0×0.6λ0×0.1λ0(λ0为0.9 GHz频点下的自由空间波长),测试结果表明,天线在低频段和高频段的-10 dB阻抗带宽和3dB轴比带宽分别为91.1%(4.9%)和87.8%(1.3%),频段内的峰值增益为5.48 dBic(3.63 dBic),最小轴比为1.1 dB(1.2 dB),在高低频段内,天线的辐射方向图对称稳定。该天线不仅能够满足全球通用型UHF频段(0.84~0.96 GHz)和ISM频段(2.4~2.5 GHz)RFID读写应用需求,而且具有低成本、易加工等优点,在物联网领域将具有很好的应用前景。     

一种新型的双频段超宽带双极化天线

提出一种集成双频段、双极化、超宽带特性的新型天线。该天线通过双枝节结构形成双频,利用多节阻抗匹配的巴伦馈电、宽缝形式对称U型辐射面结构实现超宽带,并采用介质板±45°正交以及合理馈电和交叉位置布局形成双极化。结果表明,这款天线既可工作在824~960 MHz的全2G通信频段内,又可工作在1.7~2.7 GHz的全3G通信频段内,并且在两个频段内回波损耗≤–14 dB,两端口间带内隔离度≤–30 dB,交叉极化电平≤–20 dB。     

一种用于LoRa可穿戴设备的小型化双频段天线

提出了一种适用于LoRa可穿戴设备的小型化双频段天线.该天线由半径为18 mm的基板及上方高6 mm的圆环支架构成，利用顺时环绕单极子、耦合分支在一定小型化的结构上激励出两个低频谐振模式，满足LoRa天线性能要求.实测天线-10 dB阻抗带宽为476~502 MHz和854~879 MHz，能够覆盖LoRa设备在470~510 MHz和863~868 MHz的大部分工作频段，同时在490 MHz和865 MHz两个工作频率点测得效率分别为15.56%和27.91%.该天线结构简单，覆盖频率广，体积小，工作频带内具有良好的辐射性能，具有一定的工程应用价值.     

一种双频段圆极化阵列天线

文章将宽带单极化Vivaldi天线正交排列,通过圆极化电桥馈电,构建双频段圆极化阵列天线的基本辐射单元。利用遗传算法优化圆极化基本辐射单元的曲线特性、开槽宽度等影响电性能的主要结构参数,使其阻抗带宽及轴比带宽满足双频段工作的特性。根据相控阵天线理论,将基本辐射单元按矩形栅格排布得到圆极化阵列天线。仿真结果显示该圆极化天线在双频段内满足轴比及波束覆盖要求。该圆极化阵列天线对双频段圆极化阵天线的设计具有很好的指导意义。     

一种宽带分形自互补单极子天线的设计

提出一种结合分形与自互补理论的新型宽带单极子天线。辐射部分由Sierpinski分形图案的金属贴片和互补的缝隙贴片印刷在FR-4 介质板上构成,由微带线经阻抗变换后馈电。分形技术的利用使得该天线实现了20%的尺寸缩减,自互补结构则大大拓展了天线的带宽,两者的结合使得该天线在保持平面结构的同时取得优良的性能。仿真与测试得到该天线在4.98-9.93 GHz 频带内反射系数小于-10dB,具有66.4%的带宽,带内增益在1.3-3.3dBi 之间。该天线具有平面、宽带、小型化的优点,在小型化通信系统中具有良好的应用前景。     

一种新型柔性双频段抗金属标签天线

本文提出了一种新型的柔性标签天线,具有抗金属和双工作频段特性,尺寸为76.5mm×26.6 mm×3.18mm,集成在柔性介质基板上,可应用于曲面结构的金属表面.该标签天线设计采用了微带天线的形式.通过在铝箔上蚀刻T形的缝隙电路结构实现辐射,并对其变形和拓展实现标签天线与芯片阻抗的共轭匹配.通过将T形缝隙的右臂延伸至介...     

Koch分形与H形开槽相结合减缩微带贴片天线RCS

文中首次将Koch分形与H形开槽相结合应用于微带贴片天线RCS减缩中.设计了一副分形开槽微带天线.与工作在同一频率的矩形微带天线进行了比较,天线增益损失只有0.8 dBi,而天线的谐振峰值却得到了有效控制,天线RCS在带内减缩1.8 dBsm,在带外实现2 dBsm-14 dBsm的RCS减缩.设计天线具有较好的辐射特性和散射特性.     

一种新型大频差多频段分形天线研究

提出一种新型大频差多频段分形天线,天线结构为在蝶形天线两臂上加载多个经优化后的开口矩形环缝。新型天线不仅可获得超过4.5∶1的大频差,而且能同时工作于4个频段。仿真和实测结果表明,新型天线4个频段都具有良好的性能。新型结构的提出丰富了分形天线的种类,为实现高性能的多频段大频差天线提供了一种可行结构。     

一种地面开槽的双频宽频单极子天线

针对无线通信应用,设计了一种双频单极子天线,天线由共面波导馈电。天线的整体尺寸为30 mm×25 mm×0.8 mm,基板选用FR4。天线在平面单极子的基础上,通过在共面波导地平面上开槽,实现了双频特性;同时采用具有渐变结构的单极子贴片,实现了在较宽频带上良好的阻抗匹配。采用HFSS仿真软件对天线进行仿真,仿真结果表明:天线具有单极子天线的辐射特性,天线带宽较宽,在3.01~6.1 GHz反射损耗小于-10 d B,相对带宽达到了67.8%,工作频段覆盖了3.5/5.2/5.5/5.8 GHz频段。天线具有较好的全向辐射方向图和增益,其尺寸小、结构简单和易于加工,能够广泛用于WLAN和WiMAX通信系统中。     

一种双频段集成多功能天线

本文提出了一种双频段多功能集成天线,可同时满足多功能系统对近距离NFC和远距离LoRa的通信需求。该天线采用倒F形结构和感性线圈加载枝节组成,LoRa和NFC功能模块分别对应两个独立的馈电端口,感性线圈集成在倒F形天线结构内部,实现了天线整体尺寸的小型化。使用商用软件Ansoft HFSS进行仿真设计,两个功能模块（LoRa和NFC）的工作频点分别是868 MHz和13.56 MHz,两个谐振点的反射系数（LoRa:-15.6 dB,NFC:-18.7 dB）和-10dB阻抗带宽（LoRa:10 MHz,NFC:0.33 MHz）均达到了LoRa和NFC天线的设计要求,并且从辐射方向图仿真结果可以看出,LoRa天线模块在868 MHz时具有良好的辐射性能。     

一种新颖的Koch分形缝隙天线研究

设计了一种新颖的多频带天线。给出了传统矩形波导的归一化宽度公式,并介绍了Koch曲线的基本概念,利用电磁仿真软件HFSS对天线的电特性进行仿真优化。Koch分形结构具有自相似性,故天线具有良好的多频带特性,通过讨论,设计出了3个谐振频率,分别为3.9 GHz,4.5 GHz和13.4 GHz,而且该天线面积小,约为78.7 mm×40 mm。     

一种用于射频识别阅读器的双频宽带圆极化天线

该文设计了一种紧凑的用作射频识别(RFID)阅读器的双频宽带圆极化天线。天线由弯折处理的矩形贴片、L形贴片和三角形地板构成,通过微带线进行馈电。两个辐射贴片分别独立控制高低两个频段,其轴比带宽也可独立调整,三角形地板可以使横向电流和纵向电流发生变化,从而改变横向电流和纵向电流的比值大小,实现圆极化性能。天线尺寸为0.92$ {\lambda _0} $×0.92$ {\lambda _0} $×0.0064$ {\lambda _0} $ ($ {\lambda _0} $为2.40 GHz时的自由空间波长)。测试结果表明在超高频(UHF)频段该天线实现了49%(0.77～1.27 GHz)的阻抗带宽和46%(0.84～1.34 GHz)的轴比带宽,在无线局域网(WLAN)频段实现了47.5%(1.54～2.50 GHz)的阻抗带宽和24.2%(1.96～2.50 GHz)的轴比带宽,可以完整覆盖UHF和WLAN两个频段,具有良好的辐射特性。与其他双频圆极化天线相比,该天线整体结构紧凑、设计简单、避免了使用复杂的馈电网络,且具有较宽的3 dB轴比带宽。     

分形倒L天线的研究

构建了一种紧凑结构的分形倒L天线,用矩量法对天线的阻抗特性、辐射方向图特性和天线电流分布作分析研究,并进行实验验证.结果表明,分形倒L天线不仅大大降低了天线的高度,而且有效地缩减了天线的水平长度,是天线小型化设计的重要方法.     

卫星通信有效载荷用的多波束双频段阶梯反射器天线

本文介绍了一种适用于双频段多波束卫星有效载荷的新型阶梯反射器天线（SAR）。这种SAR系统用于地球同步卫星，可向地球覆盖区产生“平顶”辐射方向图接收波束和高效率高斯方向图发射波束。它综合利用改进后的阶梯反射器天线和双频段高效率馈源喇叭实现高效率多波束天线（MBA），支持通信卫星信号的下行发射和上行接收。已表明SAR可发射接收一组重合点波束，并显著地改善了边缘覆盖增益，提高了复用相同频率信道的波束间同极化隔离度，接收波束对卫星指向误差的反应小，与传统多波束天线相比还减少了反射器数量。     

一种新颖的树状分形超宽带天线

该文设计一种新颖的树状分形超宽带天线,该天线采用梯形结构的有限接地面。增加树状分形结构的迭代次数和优化有限接地面的形状可以使天线获得良好的阻抗匹配,进而实现天线的超宽带性能。该天线的工作频带为4.2~17.5 GHz(相对带宽为122.6%),天线的电尺寸为0.350.35,可应用于C波段、X波段、Ku波段和超宽带(UWB)波段通信,具有广泛的应用前景。实测结果和仿真结果吻合,证明了该天线的有效性。     

LC 双频段嵌套阵列天线的极化选择

提出了一种新型LC 双频段嵌套天线构型,L 频段天线采用振子形式,C 频段采用波导缝隙天线。仿真分析了L 频段天线在不同极化情况下对C 频段天线波束性能的影响,并给出了物理解释。最后通过一维阵列分析的方法证明了该物理解释的正确性。     

复杂载体上Koch分形天线的矩量法分析

基于电场积分方程的矩量法(EFIE-MoM),利用线面结点基函数(w ire-surface basis function)研究复杂金属载体上Koch分形天线的电磁特性,完成了数值方法的理论建模和程序实现。首先通过几种金属载体上普通单极子天线算例验证了理论模型和计算程序,接着计算了几种复杂金属载体上Koch分形天线的输入阻抗和远场方向性曲线,并对计算结果作了分析。     

双频段功率合成多馈天线设计

为实现发射功率的提升,本文基于多个馈源与天线的直连结构,提出了一种新型双频段功率合成多馈天线设计方法。该设计方法在保持发射前端小型化的同时减小了功率合成引起的损耗。通过利用叠层短路天线实现双频段的特性,且此双工作频段几乎不受天线馈电点个数影响。为验证此设计方法,在一叠层短路天线结构中分别添加了单、双和三馈电点。仿真结果表明,该天线工作频段的中心频点(2.15 GHz和2.53 GHz)以及10-dB带宽(2.09～2.21 GHz和2.50～2.55 GHz)保持稳定,从而验证了通过增加天线馈电点数目实现双频段发射功率提升的可行性。     

寄生分形多三角形结构在多频天线领域的应用推广

将寄生分形多三角形结构(Triangular Shaped Fractal Parasitic Elements,TSFPE)进行了改进和应用推广,提出一种基于TSFPE 的新型双频段振子天线,其具体结构为在振子天线的顶端两边对称地加载多个分形三角形。振子天线两臂控制低频段的辐射,而所加载的TSFPE 控制高频段的辐射。仿真和实测结果表明,天线在两个频段都具有良好的性能。新型天线结构的研制成功丰富了多频天线的种类,验证了TSFPE 在多频天线领域应用推广的可行性。该研究还将为TSFPE 在多频天线领域的进一步应用推广提供参考。     

X/Ka双频段宽带极化扭转卡塞格伦天线设计

针对标准卡塞格伦天线因馈源口径、副反射面以及支杆遮挡而导致的增益较低和副瓣电平较高的问题,文中设计了一种极化扭转变形卡塞格伦天线,通过副反射面的波选择功能、主反射面的90°极化扭转功能最大限度地降低了副反射面及支杆的遮挡效应。针对主、副反射面结构复杂的情况,采用等效介电常数的方法简化仿真模型。首先,利用电磁仿真软件CST对副反射面的反射率和透射率、主反射面的极化扭转特性进行仿真分析。然后,利用电磁仿真软件FEKO对天线主、副反射面进行总体设计仿真优化分析。最后,实测的天线工作绝对带宽为2 GHz,上、下边频以及中心频点和方向图的副瓣均小于-20 dB,且实测结果与理论计算及FEKO仿真结果较为一致。