具有五陷波的超宽带天线设计

设计了一款具有五陷波特性的小型化超宽带天线,通过改变陷波结构参数和分析天线表面的电流分布,研究了陷波结构对超宽带及陷波特性的影响。天线尺寸仅为25 mm×20 mm×1 mm。辐射贴片由矩形和圆形贴片组成,背板通过切角挖槽实现了超宽带特性;添加对称钩型枝节,蚀刻U型槽及3类U型槽产生5个陷波。天线的工作带宽在3.8～16 GHz。有效抑制了国际卫星波段(4.5～4.8 GHz)、WLAN下行波段(5.15～5.35 GHz)、UNII-2c(5.47～5.725 GHz)、WLAN上行波段(5.725～5.825 GHz)、下行卫星系统频段(7.25～7.75 GHz)、上行卫星系统频段(7.9～8.4 GHz)、国际电信联盟频段(8.01～8.50 GHz)的干扰。天线在工作频带内具有全向性,增益平均在4 dBi以上。仿真和实测结果基本吻合,表明该天线可用于超宽带通信系统。     

一种新型具有陷波特性的宽带单极子天线

设计了一款新型的具有陷波特性的超宽带单极子天线。该天线的带宽为3. 1 ~ 12. 0 GHz,通过在矩 形辐射贴片上制作出对称的梯形结构、中心加载倒C 形缝隙、矩形开槽,并将窄矩形接地板切除两个边角,制作矩形 开槽结构,使得天线在3. 3 ~5. 35 GHz 频段产生陷波特性。该天线结构紧凑,尺寸仅为20 mm×25 mm×1. 0 mm。建 立天线模型,并对其进行仿真和优化。研究表明,天线在WiMAX 频段、C 波段、数字微波通信、大容量微波通信和部 分WLAN 等多个频段产生良好的陷波特性,且在工作频段内有良好的性能和辐射方向特性。     

紧凑型多陷波超宽带天线设计与研究

提出了一款紧凑型多陷波特性超宽带天线,该天线由圆形贴片和改进的接地板组成。采用在辐射贴片上开两个圆弧状U形槽和接地板上开一个U形窄缝隙的结构使其具有多陷波特性。天线的体积仅为32 mm′25 mm′1.6 mm,结构紧凑。仿真与测试结果表明:该天线工作带宽为2.8 ~ 16 GHz,实现了3.2~3.8 GHz、4.5~5.5 GHz 和7.2~8.6 GHz 3个频段的陷波特性,有效阻隔了WiMAX(3.3~ 3.6 GHz)、大容量微波通信频段(4.5~5 GHz)、部分WLAN(5.1~5.35 GHz)、X波段(7.25~7.75 GHz)和国际电信联盟(ITU)波段(8.01~8.5 GHz)窄带信号的干扰。除陷波频段外该天线具有良好性能和辐射方向性,更适合应用于超宽带系统。     

一种小型化四陷波超宽带天线设计与研究

为有效抑制WiMAX波段、国际卫星波段、X波段以及国际电信联盟(International Telecommunication Union, ITU)波段等窄带通信系统的干扰,设计了一款小型化四陷波超宽带(ultra wideband, UWB)天线. 采用改进矩形作为辐射贴片,背板开鱼骨形凹槽,以及在天线结构上添加T形枝节和对称C形枝节、开倒U形槽和刻蚀U形窄缝隙的方法产生3.24~3.8 GHz、4.5~4.97 GHz、7.24~7.76 GHz以及8~8.54 GHz四个波段的陷波特性,从而更好地抑制了陷波波段的干扰. 优化测试表明,天线在3~13.09 GHz波段内能够正常工作,且天线的四陷波特性也扩大了应用的领域,适合应用于多数UWB通信系统.     

基于耦合传输线多陷波超宽带滤波器的设计

为滤除窄带信号对超宽带通信系统的干扰,提出了一款具有多陷波特性的超宽带滤波器。采用λ/4平行耦合线构造结构紧凑的滤波单元节,并通过单元节级联的方式实现三陷波特性。将扇形枝节接入短路枝节匹配线,有效抑制了高次谐波。将环形谐振腔引入带阻单元,获得了良好的矩形系数。该滤波器的体积仅为25. 5 mm×49.9 mm×0. 6 mm,结构紧凑。仿真结果显示:滤波器的工作带宽为3 ~10 GHz,三个陷波频段为3. 5 ~3. 6 GHz、5. 7~5. 9 GHz 和7. 9 ~8. 1 GHz,有效滤除了WiMAX(3. 3 ~3. 6 GHz)、WLAN(5. 7 ~5. 8 GHz)以及X 波段卫星通信系统(7.9 ~8.4 GHz)的干扰。该滤波器通带内插入损耗较小且带外谐波抑制良好,抗干扰能力强,适用于各种超宽带系统。     

一种小型化五陷波UWB天线设计

为了滤除窄带信号对超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)通信系统的干扰以及解决天线尺寸偏大的问题，设计出一种小型化五陷波UWB天线。该天线通过添加L型枝节、C型槽、倒U型槽以及EBG结构，产生五个陷波带。对天线进行回波损耗(S₁₁)、驻波比(VSWR)以及增益(Gain)等仿真测试，通过天线表面的电流分布情况分析了天线的陷波原理，研究上述结构对天线陷波特性的影响。该天线将UWB通信应用与陷波天线技术相结合，最终尺寸为21 mm×16 mm,实现了体积小、频带宽、多频段陷波特性的性能要求，天线频带覆盖了S、C和X三个波段，具有屏蔽窄带信号干扰的作用，可应用于UWB通信系统。测试结果表明，天线的阻抗带宽为2～12 GHz,在工作频段内具有全向性，并且整个UWB频段内天线的增益变化在4 dB以内，最大增益为4.67 dB,在通带频段内，天线五个陷波特性的结果与仿真结果均吻合良好。     

具有双陷波特性的UWB-MIMO天线

提出了一款具有双陷波特性的紧凑型超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple-output, UWB-MIMO)天线. 天线由两个辐射元件组成,整体尺寸为41 mm×25 mm×1.6 mm. 通过在天线的接地平面中引入两个叠加的T型结构获得良好的隔离度;同时,通过在天线上刻蚀C型槽和U型槽实现双陷波特性,有效抑制了无线局域网(wireless local area networks, WLAN)和X波段通信卫星的干扰;并从表面电流分布的角度分析了陷波原理. 实验结果表明:所设计的MIMO天线的阻抗带宽为2.8~13.4 GHz,两个陷波频带分别为4.8~5.94 GHz和6.9~8.23 GHz;在整个工作带宽内,隔离度大于15 dB. 说明MIMO天线具有良好的辐射特性、稳定的增益和较低的包络相关系数(envelope correlation coefficient, ECC)(<0.1),适用于UWB-MIMO系统应用.     

基于S-SCRLHs谐振器的四陷波特性超宽带天线设计

提出了一种基于双开口简化复合左右手(Splited Simplified Composite Right/Left-Handed,S-SCRLHs)谐振器的四陷波特性单极子天线。天线包括切割型圆形贴片、微带馈电线、带有梯形缺口的矩形地板和两个S-SCRLH谐振器,它具有四个谐振点,将S-SCRLHs谐振器耦合在新型单极子超宽带天线附近,实现四阻带功能。仿真和测量结果表明,该天线在超宽带范围内存在四个阻带,它们分别是3.6~3.8 GHz Wi Max band、4.5~4.9 GHz C band、5.6~6.0 GHz WLAN band、7.2~7.6 GHz X band。通过尺寸优化,最终尺寸定于25 mm×20 mm×1.6 mm,测量结果和仿真结果匹配较好。和其他天线相比,该天线具有尺寸小、多阻带、选择性好等特点。     

具有双陷波特性的蜂窝结构分形超宽带天线

提出了一款具有双陷波特性的蜂窝结构分形超宽带（ultra-wideband，UWB）天线，采用二阶蜂窝结构作为辐射贴片和缺陷地结构接地板实现良好的超宽带特性.通过在辐射贴片上挖去正六边形和矩形宽缝隙并引入对称鱼钩形枝节，在馈线处刻蚀倒U形窄缝隙产生了3.27~4.27 GHz和7.2~8 GHz两个频段的陷波特性.天线在2.8~11.6 GHz的频段内，可有效抑制WiMAX、C波段卫星和X波段卫星窄带系统的干扰.仿真和实测结果基本吻合，表明该天线适合应用于各种UWB通信系统.     

一种改进型折叠条带带陷UWB印刷单极子天线

为满足短距离无线通信系统的要求,设计并实现了一种改进型的超宽带印刷单极子天线,通过在U型辐射臂上对称加载了两个折叠条带,使天线具备了带陷功能,利用HFSS软件详细分析了折叠条带和缝隙的尺寸变化对天线陷波特性的影响。实际制作了天线的实物,测试结果和仿真结果基本吻合。该天线的阻抗带宽可以覆盖3.04~10.95 GHz,阻带范围约为4.95~5.97 GHz,绝对带宽为7.88 GHz,完全具备超宽带性能。在整个工作频段内近似具有全向性,增益曲线平坦,天线的尺寸仅为31 mm×35 mm,结构紧凑,加工方便且容易集成。     

具有双带阻特性的超宽带缝隙天线

设计了一款微带馈电的超宽带缝隙天线,整体尺寸仅有30 mm×30 mm×1.6 mm,在3.08～11 GHz范围内驻波比小于2,可覆盖超宽带频段.为了实现对WiMAX和WLAN频段的陷波,分别在地板和馈线上蚀刻不同缝隙,仿真结果表明:在3.2～3.7 GHz,5 ～5.9 GHz驻波比大于2,增益显著下降,而在通带内仍然保持良好的全向辐射特性和稳定的增益.该天线结构简单、性能优良,能广泛应用于超宽带通信系统中.     

具有双陷波特性的六边形分形超宽带缝隙天线

提出一款具有双陷波特性的六边形分形超宽带缝隙天线,天线总尺寸为32 mmx16 mmx1.6 mm,采用六边形和三角形迭代嵌套的3阶分形结构作为辐射贴片,并采用缺陷地结构作为接地板,实现了3.0～ 15.26 GHz的超宽带带宽.在馈线两侧引入对称L形开路枝节,并在接地板上刻蚀U形窄缝隙产生了4.71～5.87 GHz...     

一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线

为了应对在超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)系统中频率可重构天线尺寸偏大、模式单一等问题,提出了一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线。该天线通过在圆形单极子的辐射贴片上添加T型枝节和刻蚀I型槽、倒U型槽,以获得UWB覆盖范围为2.7～11.6 GHz的宽阻抗带宽,并产生四个陷波带。仿真与实测表明：控制PIN二极管的偏置状态,可以实现单频段、双频段、三频段、四频段和五频段共五种频段下八种工作模式的多模态切换。此天线大小为16 mm×19 mm,较传统单极子天线体积减小了40%以上,实现了小型化。天线的最大增益为4.13 dBi,具有良好的辐射特性。     

一种具有三阻带和高频截止特性的超宽带天线

为了有效抑制超宽带(UWB)通信系统和窄带通信系统之间潜在的干扰,设计了一款具有三阻带特性和高频截止特性的超宽带天线。天线总尺寸为33 mm×19 mm×1 mm。该天线的辐射单元由一个椭圆形的单极子和一个倒梯形结构组成,由50的矩形微带线馈电,接地板由一个矩形和一个开槽梯形结构构成。对天线进行加工并测试。结果表明,该天线在3.3~3.6 GHz处的阻带由辐射单元上的凹形槽产生,5.15~5.35 GHz和5.725~5.825 GHz处的阻带由微带馈线两旁的U形寄生单元产生,10.8 GHz高频处的截止特性是由微带线两旁对称的凹形寄生单元共同决定的。天线的测试结果与仿真结果吻合良好。     

一种新型的具有带阻特性的超宽带微带天线

设计制作了一种新型的具有带阻特性的超宽带微带天线。天线采用50Ω共面波导馈电结构,辐射单元采用圆形金属贴片,在圆形贴片上开一个倒U形槽,实现了天线的带阻特性。测试结果表明:在频率段2.8-12.0 GHz内(除5.00-5.95 GHz外)天线驻波比小于2,且天线具有近似全向辐射的特性;而天线在频率段5.00-5.95 GHz内形成了阻带,从而有效阻隔了WLAN(5.150-5.825 GHz)频率段。该天线具有尺寸小,易于与微波电路集成等优点,可以用于超宽带系统。     

具有三阻带特性的新型平面超宽带天线研究

设计了一款具有三阻带特性的紧凑型超宽带天线。该天线采用共面波导结构进行馈电且能覆盖3.05~11.05 GHz的频率范围。通过在地表面加载两个对称的L形槽可以滤除WiMAX和卫星通信系统对超宽带系统的干扰,同时5.15~5.25 GHz和5.725~5.825 GHz的WLAN系统对超宽带系统的干扰分别被加载在辐射贴片上的倒C形和馈线上的倒U形槽滤除。天线经过设计,优化和制作,并对其进行了测试。测试结果表明,该天线尺寸为23mm×30 mm,其在3.05~11.05 GHz内VSWR小于2,并在3.30~4.16,5.0~5.4和5.6~6.0 GHz处形成了三个阻带。     

一种可控三陷波超宽带天线设计与研究

为了避免如WiMax, WLAN和X频段卫星系统等窄带通信系统对超宽带通信系统的影响,该文提出一种具有可控三陷波特性的超宽带天线。该天线通过在辐射贴片和接地板上开槽,并在基板背面增加环形寄生单元的方法实现三陷波特性。天线在3.1~10.6 GHz的超宽带频段内能够有效地工作并抑制3种不同的窄带通信系统的干扰。同时在环形寄生单元处增加开关设置,使天线能够实现双/三陷波的功能切换,并增强陷波性能。实测和仿真结果吻合,该天线实现了良好的陷波功能,在工作频段内有良好的辐射方向特性。     

Compact printed ultra-wideband monopole antenna with dual band-notched characteristics

A compact printed ultra-wideband (UWB) monopole antenna with dual band-notched characteristics is presented. One complementary split-ring resonator (CSRR) is etched inside the patch of the monopole antenna to achieve dual notch frequency bands. A practical example for a UWB antenna (working from 2.90 to 12 GHz) is demonstrated, with one notch frequency band at 3.40-3.48 GHz and the other at 5.40-5.98 GHz. In addition, the effect of the dimensions of the CSRR on the dual notch frequency bands is also analysed.     

一种双陷波超宽带天线设计与研究

为了避免如WiMax和WLAN等窄带通信系统对超宽带通信系统的影响,该文提出一种具有双陷波特性的超宽带天线。该天线采用圆形贴片作为辐射单元,通过在贴片和接地板上分别开圆弧状的H形槽和L形槽来实现双陷波特性。天线在3.1~10.6 GHz的超宽带频段内能够有效地工作并抑制两种不同的窄带通信系统的干扰。同时圆弧状H形槽的参数研究表明,这种开槽结构能够以槽参数组合的形式更有效地控制陷波中心频率。实测和仿真结果吻合,该天线实现了良好的陷波功能,在工作频段内有良好的辐射方向特性。