一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能，本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料，由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构，通过串联方式进行连接，并采用共面波导馈电获得超宽带特性，天线下方放置金属反射板，以获得定向辐射特性。同时，采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明，天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性，在8.5 GHz时，获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能，适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。     

采用寄生条带的双陷波UWB天线设计

针对超宽带通信与现有的民用通信存在频带交叠的问题,提出一种使用共面波导馈电的具有双陷波特性的超宽带(UWB)天线.通过在共面波导馈电线底面引入2条接地的寄生贴片来实现频段内的双陷波特性.研究结果显示,该天线在3.1～10.6 GHz的频带范围内具有良好的阻抗特性和辐射方向特性,其中在5.15～5.35 GHz和5.75～5.85 GHz范围内具有陷波特性.     

超宽带TEM喇叭天线的研究与设计

超宽带天线技术具有广泛的应用前景,TEM喇叭天线是一种典型的超宽带天线.应用辐射方程,分析了带地板的TEM喇叭天线,对超宽带TEM喇叭天线阻抗和辐射特性问题进行了研究.该TEM喇叭天线由1个三角形金属板和1个地板组成,采用同轴线形式馈电.基于传输线模型,对TEM喇叭天线进行了建模仿真,并进行实验研究,结果表明,在1GHz~18GHz频带内,反射系数控制在-10dB以下,增益在8dB以上,并且在2GHz~14GHz频率范围内,增益均在12dB以上.测试结果表明,该天线具有良好的阻抗特性、定向性和群延迟特性,对脉冲辐射通信系统和超宽带雷达的研究具有很好的理论与实用价值.     

具有带阻特性的超宽带天线研究

根据短距离无线电通信系统对超宽带天线的要求,提出了一种具有带阻特性的紧凑的超宽带天线。通过在辐射贴片上开两个L型槽来实现天线的带阻特性,仿真和实测结果表明,所设计的天线具有30 mm ＆#215;30 mm尺寸大小,可实现天线频带宽度（ S11≤-10 dB）3．512 GHz,相对带宽达110％,并实现了5．26．2 GHz的带阻特性,实验结果表明,该设计天线在工作频带范围内具有全向性,适用于超宽带系统的应用,而且最高增益达到了7．58 dB。     

可用于生命探测雷达的TEM喇叭天线设计

设计了一种可应用于超宽谱生命探测雷达的TEM喇叭天线．采用电磁仿真软件CST MICROWAVE STUDIO对TEM喇叭天线进行仿真研究,讨论了天线结构参数对天线通频带的影响,制作了天线样机,并在微波暗室内对其进行了测试．仿真和实验结果表明:设计出的天线在0.71～3.25 GHz的反射系数小于-10 dB,带宽比为4.6∶1,在2.4 GHz频点处天线的前后比大于14.0 dB,天线在通频带内的增益均大于9.0 dBi．设计出的天线具有超宽带、高增益和定向辐射性强的特点．     

一种新型超宽带渐变槽线天线设计

设计并制作了一种新型微带馈电的渐变槽线天线．采用改进的微带-槽线过渡,更好地解决了超宽带天线的阻抗匹配问题．提出一种新型渐变辐射曲线,有效地改善了低频段的匹配特性．实物样机的测试结果表明,在 0.92~ 14.25GHz频带内该天线的电压驻波比小于 2.0∶1,带宽比达到 15.4∶1,而且其带内辐射方向图的前后比大于 15dB,交叉极化低于 -18dB．     

一种对跖圆形的宽带共形阵列天线

针对目前共形天线带宽窄、增益低的缺点,提出了一种新型的宽带对跖圆形天线结构.利用该结构组成的串联和串并联结合的共形阵列天线,其增益高、带宽宽,可以工作在无线局域网(WLAN)2.4GHz频段.仿真结果表明,共形后的串联4单元横向阵列天线的-10dB带宽为1.812~2.901GHz(相对工作带宽46.2%),在2.45GHz处的最大增益为6.8dBi.而纵向共形后的串并联4×4单元阵列天线可以实现双频带,-10dB带宽分别为2.316~2.367GHz和2.588~2.858GHz,在2.8GHz处的最大增益为7.2dBi.     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．     

一种新型小型化十一频段手机天线设计

现有手机天线结构复杂、剖面高和尺寸大,为了缩小手机天线的尺寸,研究了小型化低剖面双层微带天线频带展宽的方法,提出了一款紧凑耦合的小型化十一频段手机天线,尺寸仅为37.0mm×7.2mm．该天线通过馈电单极子和地枝节耦合技术,激发多个谐振模,拓宽高频带宽,再利用加载电感方法,使低频谐振点偏移,拓宽低频带宽．实测结果表明,该方法可以有效展宽天线频带,能够覆盖长期演进、无线广域网8个频段,并且满足全球定位系统、无线保真以及蓝牙频段内S₁₁小于-10dB的要求,与传统微带天线相比,该天线具有尺寸更小、结构简单、频带宽等优点,具有良好的辐射增益和辐射效率．     

Ku波段高温超导天线阵列的设计

为提高微带天线阵列中馈电网络的效率,使用超导材料YBCO薄膜替代普通的铜制作天线的馈电网络。由于大部分超导材料的基底介电常数较高、Q值很大,造成天线带宽窄,采用口径耦合的方法拓宽天线的带宽,设计一款Ku波段的八元微带天线阵列,并用CST软件进行仿真与优化,在14~17.5GHz带宽内,天线阵列的S11-10dB,相对阻抗带宽为22.2%,最大增益为16.3dB,适用于卫星Ku波段上行通信。     

基于陷波结构的移动通信双频带微带天线设计

结合超宽带缝隙天线和陷波结构的优点,设计了一种基于陷波结构的适用于移动通信的双频微带天线。以圆形宽缝隙结构为基础,在天线馈电处添加3个陷波支节,实现了天线的双频特性,同时调节陷波支节的长度及位置可以灵活控制天线的工作频率及带宽。给出了天线设计的基本原理,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性及方向图进行了研究,结果表明该天线的工作频带满足了移动通信的实际工作要求。     

多功能可调谐超宽带陷波天线设计与实现

超宽带陷波天线能有效避免与现有无线信号的干扰,可满足现代无线通信天线小型化、宽频带以及多服务的要求,在宽带物联接入及移动通信领域内具有良好的实用性和广阔的应用前景。文章概述了超宽带陷波天线结构与工作原理,利用全波仿真软件HFSS进行设计并实现其超宽带特性、陷波特性、可调谐功能,通过矢量网络分析仪对微带天线实物进行测试,并与仿真数据相比较。结果表明:所设计的天线在3.1～10.6 GHz内回波损耗-10 dB,电压驻波比基本2,发射效率50%;利用矩形环贴片结构实现宽频带特性,在矩形环内引入寄生谐振单元抑制特定频段天线的辐射特性,改变寄生谐振单元的尺寸,可实现特定频段内的陷波特性。     

认知超宽带无线电自适应波形设计算法

为了解决认知超宽带与窄带系统共存问题,实现认知超宽带无线电自适应波形设计,采用高斯函数的加权叠加作为认知超宽带脉冲波形.通过将波形设计问题转化为线性滤波器设计问题,采用Parks-McClellan算法进行求解,实现了任意中心频率和带宽陷波的波形设计.并进一步提出了利用权重值数组控制不同频带陷波深度的方法.仿真结果表明,所设计波形的功率谱密度在WLAN频段上可以实现约-30 dB的陷波,同时也可以实现多个频段陷波的波形设计.根据实际需要选择权重值可以控制各个频段的陷波的深度.     

三频段MIMO天线的双中和线去耦合设计

设计了一款可以应用于LTE2300和WiMAX3.5/5.8 GHz频段的多输入多输出(MIMO)天线,其由2个相距4 mm的对称单元组成,且每个单元由"己"和"弓"形的弯折线构成。采用背对背布局形式的组阵方式来实现低频段的高隔离度。同时,为了提高中频段和高频段端口间的隔离,将双中和线去耦结构加载至天线单元两端,并对该去耦结构进行了理论分析和实验验证。利用HFSS仿真软件对MIMO天线的性能参数包括S参数、辐射模式、增益和包络相关系数(ECC)等进行研究。结果表明,在频点为3.5 GHz处隔离度提高25 dB,在频点为5.7 GHz处实现了30 dB的隔离度。此外,该天线具有全向辐射特性,在工作频段内具有较好的分集增益。     

一种电磁耦合馈电双极化毫米波微带天线设计

为拓展双极化毫米波天线的带宽,提出一种基于电磁耦合馈电的微带贴片实现方案.采用共面寄生贴片和空间平行寄生贴片将天线单元的阻抗带宽展宽,采用成对反相馈电技术设计2×2的子阵天线,在中心频点37.5 GHz,驻波2的标准下,天线阵列的相对带宽为6.13%,隔离度30 d B,交叉极化达到-23.6 d B,增益为11.5 d Bi.提出的双极化微带天线,具有频带宽、端口隔离度大、交叉极化低、增益高的特点,天线性能符合毫米波双极化天线的一般工程要求.     

基于分形结构的多频带微带天线

设计一种应用于GSM1800(1 710~1 850 MHz)、ISM(2.4 GHz)和WiMAX(3.3~3.6 GHz)的多频带全向辐射微带天线。基于Sierpinski分形结构,经两次三角形分形产生两个谐振点,通过添加短谐振枝节增加谐振点个数,加入长匹配枝节调节谐振点位置和谐振带宽,背面采用较窄的反射地结构改善天线的辐射方向性。仿真结果表明,所设计的天线回波损耗在-10dB以下的频段分别为1.69~1.85 GHz、2.25~2.54GHz、3.27~3.69GHz,实测结果在误差允许范围内,与仿真结果基本吻合。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

一种双圆极化宽带天线及其阵列应用

该文设计了一种双圆极化宽带天线单元,并在此基础上实现了小型阵列天线。单元天线为层叠型微带天线,其辐射贴片的四周寄生了环形金属带和金属柱以拓展波束宽度。另外,为了满足双圆极化要求和拓展天线带宽,天线采用电桥进行馈电。天线单元的10 dB阻抗带宽为26.9%(1.8～2.36 GHz),3 dB轴比带宽为19.3%(1.92～2.33 GHz),方向图半功率波束宽度大于110°。对非规则的五单元面阵进行了研究。测试结果表明,该天线阵的合成增益高于11.5 dBi,±55°扫描增益高于9 dBi,仿真和实验结果一致性较高,为宽带卫星通信的应用奠定了基础。     

一种超宽带穿墙雷达天线单元的设计

针对超宽带穿墙雷达的成像分辨率不高和探测运动目标等问题,设计一种大带宽、多极化的超宽带天线单元。该天线单元采用双线性极化微带贴片天线的形式,同轴线馈电,并在背面加装反射板,使天线向前半空间辐射。实际测试表明,天线单元的端口驻波比小于2的带宽为0.85~2.05 GHz,极化隔离度小于-30 d B,可在超宽带穿墙雷达上实现成像和探测运动目标。     

L形探针耦合馈电E形层叠微带天线

设计了一种L形探针耦合馈电的宽频带E形层叠微带天线.通过在具有双峰谐振特性的E形贴片天线上方加载寄生元,构成三峰谐振特性,进一步展宽天线带宽;采用L形探针对E形贴片进行耦合馈电,避免了普通探针馈电引入附加电感的缺陷,从而提高天线的辐射效率.对提出的天线进行仿真设计及优化,实现了37.8％的阻抗带宽(VSWR＜ 2),带内增益＞7.6dBi,平均增益达到8.7dBi,交叉极化隔离度＜-52 dB.