基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

基于半模基片集成波导技术,提出了一种适用于微波集成电路的双频段缝隙天线。该双频段天线由馈电微带线,一段半共面波导结构和具有辐射缝隙的半模基片集成波导谐振腔构成,利用半模基片集成波导谐振腔的多模式工作特性实现了天线多频段特性。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在C频段(谐振频率5.74 GHz,S11=-21.86 dB)和X频段(谐振频率11.33 GHz,S11=-25.09 dB),不需要同时采用两个天线,具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点。     

W波段宽带SIW背腔缝隙天线

W波段（75~110 GHz）的电磁波大气吸收率低、波长短、可用频带宽,在雷达、通信等领域应用广泛.文章设计了一种W波段基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）背腔缝隙天线,-10 dB的阻抗带宽达到28.6%（78.93~105.24 GHz）,覆盖了W波段75%的频带范围.天线采用双层基片结构.上层为SIW谐振腔及四条辐射缝隙构成的谐振辐射单元,谐振腔内同时存在TM₁₃₀与TM₃₁₀混合模、TM₃₂₀模以及TM₃₃₀模三种高次模,和辐射缝隙一起形成多谐特性,实现带宽拓展;底层为通过耦合缝隙馈电的集成波导,易于扩展成平面网络,构建高增益背腔缝隙天线阵列.该天线频带宽、交叉极化低、剖面低、易于与平面微波电路集成、加工成本低,具有良好的应用前景.     

基于基片集成脊波导的宽带漏波天线的设计与仿真

普通的基片集成波导缝隙阵列天线的阻抗带宽很窄,这成为了制约其应用于宽频带雷达等领域的瓶颈。考虑到脊波导的单模工作带宽较宽的特性,本文采用了加脊基片集成波导进行缝隙阵列漏波天线的设计,获得了超过13%的阻抗带宽。在此基础上,采取缝隙长度为"蝶形"分布的尺寸配置方式,以及在金属脊上覆盖金属条带的方法,设计了一种新型的基片集成脊波导宽带缝隙漏波天线。所有的仿真均使用了Ansoft HFSS软件,仿真结果表明,该漏波天线的相对阻抗带宽超过38%(8.5~12.5GHz),带内增益为14.0007dBi。天线为印刷型结构,具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽、增益较高的优点,以及漏波天线的高方向性、波束可控的固有特点,使其可以广泛应用在相应频段的通信设备中。     

一种高增益缝隙定向天线设计

为实现高增益低旁瓣的定向天线,设计了一种采用介质基片集成波导实现缝隙天线阵,并在辐射缝隙两边增加扼流槽,与传统的介质基片集成波导相比,大幅增加了带宽。最后实现了一介质基片集成波导天线阵,其带宽增加了8%,实际测试表明该天线具有高增益,低旁瓣,达到了设计要求。     

半模基片集成波导(HMSIW)三分贝功率分配器

基片集成波导(SIW)具有损耗低、性能好、易于集成等优点,作为一种新型的导波技术已经被广泛地用于微波与毫米波电路.但是对于微波低频段,基片集成波导器件的尺寸偏大.最近,一种新的导波结构--半模基片集成波导(HMSIW)被提出.与基片集成波导相比,半模基片集成波导保留了基片集成波导的优点,同时在尺寸上缩小近一半,损耗也更低.本文提出了两种结合半模基片集成波导与基片集成波导技术的三分贝功率分配器,仿真结果与实验结果一致.     

基片集成波导双极化环形缝隙天线研究

基于基片集成波导(SIW)结构,提出了一种具有高端口隔离度的双极化缝隙天线。天线正面蚀刻一个直径约为λ0/2的环型缝隙作为辐射源,工作于圆形SIW谐振腔的主模TM11;背面中心位置蚀刻微带交指电容,使SIW腔体电尺寸减小了约7%;采用一对正交微带线分别由两个端口为天线馈电。所设计的天线谐振在5.8 GHz频段,–10 d B阻抗带宽为1.7%,最大增益为8.5 d Bi,端口隔离度高于35 d B。测试结果表明,该双极化天线具有高隔离度、高增益的特点,可用于MIMO等无线通信系统中。     

一种基于电磁超材料的抗干扰天线

设计了一种基于电磁超材料的抗干扰天线.该抗干扰天线由矩形波导腔体,铺设于波导腔体底部宽边的电磁超材料以及位于波导腔体上部宽边的辐射缝隙构成.当电磁超材料表现为完美电导体时,该抗干扰天线同传统波导缝隙天线类似,可高效辐射电磁波.当电磁超材料表现为完美磁导体时,该抗干扰天线的性能与带阻滤波器相似,可抑制特定频段的干扰电磁波.该抗干扰天线实现了天线与滤波器的高度集成,结构紧凑.仿真与测试结果显示该抗干扰天线在工作频段具有良好的辐射特性,同时对干扰频段电磁波的抑制可达40 dB.     

新型半模基片集成波导镜像转接段的研究

本文提出了半模基片集成波导的镜像转接段设计,并对其功率分配方面的应用展开了研究.首先分析了半模基片集成波导应用于功分器设计的局限性,然后提出了通过镜像转接方式来实现具有双侧开口面的新型半模基片集成波导镜像转接段.通过仿真分析和实验测试验证了半模基片集成波导镜像转接段结构及其设计方法的可行性.最后设计了基于镜像转接段且具有对称结构的半模基片集成波导三路功分器.该功分器的仿真结果与实验数据表明,采用镜像连接段的半模基片集成波导器件具有良好的传输性能,有助于拓宽半模基片集成波导在功率分配网络设计方面的应用.     

基于HMSIW的宽带带通滤波器设计

为有效减小C波段基片集成波导的尺寸和插入损耗,提出了一种基于半模基片集成波导的紧凑型宽带带通滤波器。该滤波器引入由单个谐振槽和多个谐振槽组成的缺陷微带结构,并对其性能进行了研究。通过HFSS仿真验证,引入的缺陷微带结构,不仅可以减小插入损耗,而且实现传输零点的引入,改善了阻带特性。该方法设计的半模基片集成波导带通滤波器具有集成度高、体积小、成本低、制造方便等优点,在C波段卫星和雷达中得到了广泛的应用。     

一种共面波导馈电的三阻带超宽带天线设计与研究

设计了一种共面波导馈电的超宽带天线(UWB),该天线的辐射体和地板分别由具有渐变结构的类圆辐射贴片和梯形组成,具有良好的宽带阻抗匹配特性。通过在贴片的不同位置上嵌入3种不同形状的缝隙,实现了天线的3陷波特性。并利用HFSS 12软件对所设计的天线进行仿真测试,仿真计算和实测结果表明,该天线在WiMax(3.3～3.7G)、Wlan(5.15～5.825GHz)以及ITU(8.025～8.4GHz)3个频段内具有良好的陷波特性,并且该天线在其它通带频段具有良好的辐射特性和稳定的增益。天线的尺寸仅有25mm×29mm×1mm,利于与微波器件的集成。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mmX26 mmX0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mm×26 mm×0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

一种四频段多L型缝隙天线研究与设计

设计了一款共面波导馈电的多L型缝隙天线.通过在一个三角形辐射贴片上开L形缝隙实现多频的性能, 优化调整L形缝隙的大小以及相关参数可以灵活控制其每个频段的带宽.该天线具有多频带、小型化等特性, 通过共面波导馈电和采用高介电常数基板的方法降低了天线的谐振频率, 使得天线可以工作在更低频段.通过电磁仿真软件HFSS13.0对天线性能进行大量仿真实验与计算, 该天线在回波损耗小于-10 dB以下时, 其工作频段为1.254~1.276 GHz、1.537~1.623 GHz、1.804~1.845 GHz、2.097~3 GHz.该天线的结构简单、易于加工实现, 能够满足GPS、第三代第四代移动终端内置天线的小型化和多频段的要求.     

Dual band dielectric resonator antenna for wireless application

The proposed technique is an integration of a slot antenna and a dielectric resonator antenna (DRA). This is designed without compromising miniaturisation and efficiency. It is observed that the integration of slot and dielectric structure itself may be merged to achieve extremely wide bandwidth over which the antenna polarisation and radiation pattern are preserved. Here the effect of slot size on the radiation performance of the DRA is studied. The antenna structure is simulated using the CST software. The simulated results are presented and compared with the measured result. This DRA has a gain of 7.1 and 6.3?dBi at 5.7 and 8.1?GHz, respectively, its 10?dB return impedance bandwidth of nearly 4.5% and 5.5% at two resonating frequencies. A total of 98% efficiency has been achieved from the configuration. It is shown that the size of the slot can significantly affect the radiation properties of the DRA and there are good agreements between simulation and measured results.     

Multiband Meandered Monopole Antenna for Mobile Applications

A multiband meandered monopole antenna is proposed for digital video broadcasting handheld (DVB‐H), global positioning system, personal communications service, wireless broadband (Wibro), and wireless local area network (WLAN) applications. The proposed antenna consists of a meandered line, a shorted length strip line, and a conductor strip between a meandered line and a microstrip feed line. By tuning a short strip and a conductor, a multiband impedance matching is achieved. The proposed antenna has an omnidirectional radiation and yields an antenna gain of greater than ?3 dBi in the DVB‐H band and 4.5 dBi in the Wibro and WLAN bands. Details of the proposed antenna design and experimental results are presented.     

紧凑型4×4单元超宽带MIMO缝隙天线设计

为了更好地实现移动终端天线小型化,提出了一种具有较高单元间隔离度的紧凑型超宽带（multiple input multiple output,MIMO）天线。该天线无需任何解耦网络,通过阶梯形缝隙结构来实现各个天线单元。采用的阶梯形缝隙天线不仅减少了天线的尺寸,而且具有定向辐射行为,从而形成较高的高隔离度。提出的天线尺寸为23×23mm3。测量结果表明,提出的超宽带MIMO天线在3 GHz-10.9 GHz频谱中能够产生较好的多向辐射特性（S11≤-10dB）,阻抗隔离大于20dB,包络相关系数和信道容量损耗的容许界限保证了良好的MIMO性能。     

一种应用于WLAN/WiMAX的新颖的三分枝单极天线

提出了一种应用于WLAN/WiMAX的新颖的多分枝单极天线,天线有三个分枝,结构紧凑,其大小为26mm×24mm×1.6mm,加工出了天线并进行测试,测试结果表明天线具有良好的双波段工作特性,｜S11｜≤-10dB时对应中心频率2.47GHz和4.825GHz处带宽分别达4%和62.4%,覆盖WLAN的2.4/5.2/5.8GHz频段及WiMAX的3.5/5.5GHz频段,同时采用了接地板开槽技术以调整带宽,天线在上述频段有近似于全向辐射方向图。     

小型化八边形基片集成波导背腔缝隙天线

提出一款新颖的W波段八边形基片集成波导(SIW)背腔缝隙天线。相较传统的缝隙天线，具有体积小、易加工、Q值高、成本低等优点，且易于成阵。通过调节天线背腔缝隙的长度、宽度，以及SIW腔体的尺寸优化天线的辐射特性，通过电磁仿真软件HFSS对模型进行仿真优化，确定了天线的最优结构。仿真实验结果表明，所设计的天线相对带宽约4.5%，方向性优良，中心频率点谐振深度<-31 dB，天线最大增益达到5 dBi，满足设计要求，验证了设计的正确性。所设计的SIW背腔缝隙天线拓宽了数字通信的可用频谱，是一种新的尝试，可为以后的研究提供新的参考思路。     

一种新型多频缝隙微带天线的设计

提出了一种新型多频缝隙微带天线,该天线的结构与一般的微带缝隙天线结构类似,通过采用电抗加载与双支节馈电,可灵活控制其多频工作特性;通过大量计算与实验,充分地研究了其输入阻抗特性、辐射与增益特性。计算与实测的数据结果表明,该天线能在2.4～2.5GHz/5.15～5.35GHz/5.725～5.825GHz频段内获得良好的输入特性和辐射特性,因而该设计方法是正确有效的。     

室内蜂窝用曲折臂阿基米德缝隙螺旋天线设计

文中设计了一种用于室内蜂窝通信的正弦波曲折臂阿基米德缝隙螺旋天线。在阿基米德螺旋线中加入正弦波可以在螺旋线半径一定的情况下更好的延长天线臂的电长度,提高天线的小型化程度,并有助于保持传统阿基米德缝隙螺旋天线优良的辐射特性。仿真和测量结果表明:在0.4GHz～2.5GHz的频率范围内,与传统的阿基米德缝隙螺旋天线相比,文中设计天线口径面积减少了62.3%。