Design of a novel miniaturized broadband microstrip antenna

The method of broadening the bandwidth of the low-profile single patch antenna is studied. A novel rectangle-shape broadband signal patch antenna using the dumbbell-shape Defect Ground Structure (DGS) is proposed in this paper. The antenna consists mainly of the rectangle patch and two surrounding parasitic patches with a C-shaped slot. The resonance characteristics of the parasitic patches are analyzed to determine the dimension of the parasitic patches, and then taking advantage of the gap in etching and DGS, the bandwidth of the antenna is widened. This patch antenna is calculated by Ansoft HFSS. The results validate the proposed approach, which helps the improvement of the bandwidth of the antenna from 500MHz to 1000MHz. Compared with the typical microstrip antenna, the proposed antenna is compact in size, light in weight, and low in longitudinal dimension. The designed antenna is suitable for the design of an array to reduce the coupling among array elements. The substrate of the antenna is the signal layer RF4, and it can be applied in industrial production expediently.     

一种半U型开槽叠层宽带微带天线的设计

为了扩展微带天线频宽,缩减微带天线尺寸,更多的在宽频带小型化的环境中应用,利用多层技术、缝隙耦合技术,根据对称性原理,在辐射贴片和寄生贴片上分别开半U型槽缝,提出了一种新颖的半U型开缝叠层宽带微带天线.这种天线增益较高,方向性较好,阻抗带宽达到20.8%,其平面尺寸相比传统的U型开缝叠层天线缩减了50%,在小型化上做出了尝试.因为天线结构紧凑,单元之间的互耦效应小,所以十分适合组阵.最后仿真并加工制作了4单元子阵,实测效果令人满意.     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙，缝隙采用矩形槽形式，并在叠层贴片间引入空气隙，以降低介质板的平均相对介电常数，即降低了该微带天线的Q值，从而达到了增大频带宽度的目的。测试结果表明，单元天线端口驻波比小于2（VSWR〈2）的相对带宽达到20．5％，理论计算结果与实测值非常一致。     

共面波导宽频带微带缝隙天线的设计与分析

为了扩展微带的天线频宽,减小微带天线尺寸,扩大其在小型化宽频带通信系统的应用,提出一种改进的基于共面波导(CPW)的宽频带微带缝隙天线.采用较低介电常数(εr=2.2)和厚度薄(h=0.8 mm)的材料作为微带天线基板,使得天线尺寸缩减了30%.利用CST Microwave Studio仿真软件对其进行仿真,得出输入反射系数曲线S11和辐射方向图,其中心工作频率为3.52 GHz,获得52%的阻抗带宽(S11<-10 dB),频率范围是3.07～4.11 GHz,频带得到展宽.根据对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到理想天线尺寸.实验结果表明,共面波导宽频带微带缝隙天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高,采用共面波导馈电是可行性和有效性的.     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线.单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙,缝隙采用矩形槽形式,并在叠层贴片间引入空气隙,以降低介质板的平均相对介电常数,即降低了该微带天线的Q值,从而达到了增大频带宽度的目的.测试结果表明,单元天线端口驻波比小于2(VSWR＜2)的相对带宽达到20.5%,理论计算结果与实测值非常一致.     

一种偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线

提出一种新型偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线.8片不同尺寸的金属贴片被对称置于一对λ/4平板宽带偶极子前侧的介质基片顶面.偶极子与基片被空气隙隔开,它通过两节平行等宽的λ/4导体条带阻抗变换器与50Ω同轴线相连,通过电磁耦合对贴片馈电.天线覆盖三个主要的移动通信频段CDMA/GSM900(820~975MHz,VSWR≤2.5),GSM1800/DCS/PCS/UMTS(1585~2060 MHz,VSWR≤2),和Bluetooth/WLAN/ISM(2.39~2.502 GHz,VSWR≤2).增益为5~10 dBi,-3 dB波束宽度在E面和H面均不小于60°.另外,该天线还有结构简单和低剖面的优点,适合室内无线通信.     

一种新型宽频带全向天线的设计

全向天线在下一代宽带移动通信中有着广泛的应用．设计了一种新型的交叉馈电宽频带全向天线,通过加宽振子和加载巴伦实现了天线的宽带特性,使用平行耦合双线对两个宽带对称振子进行交叉馈电．通过对半波振子天线的理论分析、HFSS仿真软件的计算和加工并实测得到：天线印制在厚度为1.5mm、介电常数为2.55的介质板上,实测电压驻波比带宽为44.7％(在2.6～4.1GHz范围内天线的驻波比小于2),并且在整个频段内方向图不分裂,在设计的频段内方向图不圆度小于2.3dB,增益大于1.6dB．该天线结构简单,易于加工,实用性很强．     

5.8GHz串馈低副瓣双极化微带天线阵设计

采用串联馈电方式设计了一种工作于5.8 GHz低副瓣八元微带天线阵,该天线易于制作,具有双线极化、高增益、窄波束特性,仿真旁瓣电平为-18 dB,实测垂直极化端口S11<-10 dB的带宽是5.5~6.5 GHz,水平极化端口S22<-10 dB的带宽是5.7~6.6 GHz,能较好地满足ISM频段无线通信系统的要求。     

一种小型化宽带高增益Metamaterial贴片天线

利用Metamaterial概念,通过在天线贴片和接地面上分别蚀刻周期互补开裂环和条形缝隙图案,设计制作了一种小型化宽带高增益贴片天线．相比初始天线,新天线谐振中心频率降低了36.4%,带宽从2.9%扩展到39.9%,并且有低的电压驻波比．实验结果与仿真结果有较好的一致性．同时由于Metamaterial结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,这导致天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向．     

小型化微带缝隙可重构天线

提出了一种小型化频率电调微带缝隙天线,通过在螺旋缝隙上加载PIN开关二极管,实现了良好的频率可调特性．谐振缝隙采用平面螺旋结构,天线结构更加紧凑,尺寸较传统直缝隙天线减小了40％．由于开关直接加载于辐射很弱的螺旋非辐射缝隙,天线电调特性对开关性能的敏感程度显著降低,更容易实现频率重构特性．     

PBG结构方形切角微带天线的设计

介绍了一种在传统方形切角微带元上加PBG结构的微带天线。在辐射元的四周刻蚀了等间距的方型贴片,并在中心过孔与地板短路,形成高阻抗表面(HIGP)。仿真和实测结果表明,通过在方形切角微带元四周加高阻抗表面(HIGP)结构,能使天线在不改变园极化特性的基础上,有效地改善天线的前后比,提高天线的增益并有效减少天线的尺寸。     

宽频带平面天线的实验研究

该文研究了具有宽频带特性的口径耦合微带阵列天线，分析了天线各结构参数对阻抗特性的影响，并考虑到实现Ｃ波段卫星通讯天线的可能性，给出了这种微带天线单元及其２×２元阵的设计和实验结果．结果表明，该文所描述的这种结构形式的天线单元其驻波比小于２（ＶＳＷＲ＜２）的相对带宽大于３０％．     

一种毫米波宽带电磁偶极子天线研究

为满足毫米波无线通信系统的需求,研制了一种宽带毫米波电磁偶极子天线.该天线采用基片集成波导缝隙耦合馈电,抑制了表面波辐射,降低了传输损耗.采用电磁仿真软件HFSS进行建模仿真,分析了辐射贴片尺寸、馈电缝隙宽度和金属通孔半径对天线反射系数和辐射特性的影响,仿真给出了天线在28 GHz和32 GHz的E面和H面主极化和交叉...     

正多边形贴片圆极化微带天线

对一种具有正多边形结构的圆极化微带贴片天线进行了研究 ,利用寄生的调谐支节 ,对设计结果进行了有益的补偿 ,有效地消除了各种误差对设计结果的影响 .最后给出了实验调整方法及测量结果 .     

基于CRLHTL的蘑菇型宽带小型化天线设计

针对传统蘑菇型CRLH(composite right/left-handed)微带天线带宽窄的问题,设计了一种基于 CRLH TL 的蘑菇型宽带小型化天线,并使用三维全波电磁仿真软件CST就接地板对微带天线电性能的影响进行了数值分析。仿真和实测结果表明,该天线在 Wi-Fi和 WiMAX频段呈现良好的全向辐射特性,相对带宽达到82%(S11≤-10 dB)。     

Design of a miniature broadband internal antenna for PD detection in GIS

According to the analysis of the relationship between the impedance and bandwidth of the dipole antenna, a novel elliptical plane internal antenna feeding by a coaxial line is presented. It consists of an elliptical monopole and a rectangular grounding piece and has the virtues of broad band, high gain and small size. The antenna can be used for ultrahigh frequency (UHF) partial discharge (PD) detection in the gas-insulated switchgear (GIS). The size is achieved by using the simulation software Ansoft HFSS and the optimum size of total antenna is 90mm×45mm. A prototype is constructed and studied, and then measured. The antenna covers a large band from 781MHz to 2.00GHz, with the VSWR less than 2.5 and a max gain of 3.55dB. Simulated and tested results are in good agreement and the radiation pattern and gain characteristics are given.     

高炉富氧的供应与节能

介绍了高炉富氧喷吹技术的发展,探讨了高炉专用制氧机的选型以及变压吸附制氧设备的工艺流程。     

Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.     

用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线设计

设计了一种用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线,通过对称旋转天线的矩形辐射贴片,天线的带宽得以显著扩展.讨论了贴片旋转角度及其他结构参数对天线带宽的影响.为了验证该设计的有效性,对所设计的天线原型进行了实际制作和测试.测试结果表明,所设计天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达6.97GHz(2.29~9.26GHz),相对带宽约为120.7%,这一带宽接近传统交叉单极子天线带宽的两倍.此外,该天线在整个工作频率范围内具有较好的全向辐射特性和增益水平.     

高炉煤气调压阀组隔音罩的设计

本文介绍了高炉煤气调压阀组隔音罩的功能、结构及关键指标的计算。通过合理选材及结构设计、解决了环境噪声难题。