手机内置环形PIFA天线的设计

提出一种GSM/DCS环形PIFA双频段内置天线.这种天线是为了解决没有足够带宽,天线性能达不到要求的问题百提出的.重点叙述环形PIFA天线的设计方案,通过在馈线和接地线之间开槽,形成一个环形,增加天线的带宽来解决上述问题.给出该方案下测试出的天线的性能指标VSWR、辐射模式、发射功率和接收电平等,整个天线的性能在该方案下都达到标准.     

末端开槽超宽带天线的研究

基于常规平面半椭圆偶极天线形式,研究了末端开槽天线的特性,分析了四种不同的末端开槽方式对天线驻波系数、端口阻抗、群延时等特性的影响.在仿真分析比较了天线末端采用半圆面开槽、电阻加载的方式、开槽单元数量以及背腔形式对天线特性影响的基础上,设计了一种中心频率为400 MHz的平面半椭圆、末端双半圆面开槽加载以及V形金属背腔的新型超宽带天线,加工制作并测试了该天线.测试结果表明:该天线阻抗带宽优于两个倍频程,波形保真度高;同时该天线成本低廉易于集成,能够应用于穿墙成像雷达.     

超宽带折合环天线的设计与研究

提出了一种新型超宽带折合环形天线的设计.该天线采用共面波导馈电,易于与其他微波电路集成在一起;通过引入五边形的折合环结构,该天线的工作带宽较常规的折合环天线提高了一倍以上;通过数值计算研究了某些尺寸参数对天线输入特性的影响,在计算的基础上通过大量的实验详细研究了天线的频域工作特性.计算与实验的结果表明,该天线具有超过4.75:1的工作带宽和全向辐射特性,因此是一种有实用意义的超宽带天线.     

一种宽带UHF印刷偶极子天线的设计

设计制作了一种宽带UHF印刷偶极子天线.为了使天线在UHF的低频段获得宽带特性,采用了改进的Marchand巴伦馈电.该巴伦在传统的结构上,通过在接地板上开槽以改变耦合微带线与接地板之间的电容值,从而调整巴伦的奇偶模阻抗,以提高偶模阻抗与奇模阻抗的比值,实现带宽的拓展.仿真表明天线在530 ～ 790MHz范围内,回波损耗低于-10dB,相对带宽可达40％.加工制作了天线,实测结果与仿真数据吻合良好.这类天线在微波低频段具有特别的实用意义.     

一种新型小型化带线印刷对数周期偶极天线

为了实现带线印刷对数周期偶极天线的小型化,本文采用一种矩形电容贴片的单元作为该天线的谐振单元,实现了该天线的小型化。文中对该贴片单元的各种设计参数的设计原则进行了计算和分析,根据分析结果设计了尺寸减缩比为0.7的小型化对数周期偶极天线和普通印刷对数周期偶极天线,进行了驻波比和方向图的测试,测试结果表明这种方法没有带来性能的剧烈恶化,是一种有效的小型化方法。     

一种双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线

设计了一种频率比为1.9的双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线,其在高频段和低频段分别工作于线极化和圆极化状态。在该天线中,环形缝隙和相互正交的四个缝隙臂将接地面分为五部分,缝隙臂上跨接两对PIN二极管开关和隔直电容。通过二极管开关的控制,天线在低频频率上可实现左/右旋圆极化的切换,在高频频率上则可保持其线极化性能不变。实验结果表明,天线在1.6 GHz的低频段上具有12.5%的3 dB轴比带宽,在3.06 GHz的高频段上其–10 dB阻抗绝对带宽为100 MHz,成线极化状态,辐射方向图近似不变。     

一款应用于脑活动探测的宽带天线系统设计

为利用微波传输法对大脑活动进行探测,提出了一款应用于大脑活动探测的宽带天线.该天线单元为微带单极子天线,由开槽矩形宽缝、三角形贴片极子和反射板构成,采用微带线馈电,直接与人体头组织介质匹配,经过仿真优化,该天线-10 dB回波损耗带宽覆盖了工作频率范围2.3~8 GHz.并仿真分析了大脑内的电磁能量传输特性及电场分布,结果显示介质匹配天线相比普通天线在头颅内具有更好的穿透能力,在大脑皮层和深部脑区仍存在较强的电场强度.最后对此宽带天线进行了加工测试,实测数据与仿真结果基本吻合.该天线单元尺寸小、结构简单、易加工,能够很好地满足微波传输法探测大脑活动技术中头部共形天线阵列的设计要求.     

一种高隔离低交叉极化等相位中心双极化开槽天线设计

设计了一种高隔离度低交叉极化等相位中心双极化开槽天线,通过对馈电巴伦进行改进设计,解决了两个正交极化开槽天线交叉排布时相位中心不一致难题。由于双极化天线的辐射和馈电部分完全对称,该天线可获得良好的端口隔离度和低交叉极化特性。仿真结果表明,与常规双极化开槽天线相比,该双极化天线的交叉极化可改善20 dB,90%频带内的隔离度提高15 dB 以上,并且该双极化开槽天线在数倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,能实现大角度二维扫描,适用于未来宽带多极化相控阵天线系统。     

一种宽带宽角双极化相控阵天线单元研究

设计了一种宽带宽角双极化相控阵天线单元,该天线单元采用指数渐变开槽天线形式,并设计了金属匹配柱安装在双极化天线单元之间,保证了开槽天线的接地连续问题。依次给出了该双极化天线单元的仿真设计、阵列样机的性能测试,从仿真和测试结果中可以看出,该双极化天线在3倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,并且能实现大角度二维扫描。该双极化天线单元具有宽频带、体积小、结构简单等特点,适于用作宽带宽角扫描相控阵天线的阵列单元。     

用于WLAN/WiMAX的双频紧凑型天线

提出了一种新型共面波导馈电的小型双频宽频带天线。天线由一环形单极子和一矩形贴片组合而成,矩形贴片嵌在环形单极子内部,使得天线结构紧凑。天线分别由矩形贴片和环形单极子辐射产生高低两个工作频段,实测高低频段带宽可覆盖无线局域网络(WLAN)和微波存取全球互通(WiMAX)全部通信频段。同时,天线在各工作频段内具有良好的全向辐射特性。实测和仿真的结果基本吻合,从而验证了这种设计方法的有效性。     

共面波导馈电蝶形开口振子缝隙天线

讨论了共面波导(CPW)馈电蝶形开口振子缝隙天线。在缝隙振子天线两端加入蝶形开口结构,形成振子蝶形组合结构天线。使用有限元仿真软件(Ansoft HFSS)分析了设计的天线,结果表明组合结构天线具有振子天线与蝶形天线的优点:蝶形天线的宽带特性与振子天线的高增益特性,整个天线的性能得到提高。使用了两种馈电方式:感性耦合和容性耦合,感性耦合时组合天线的带宽特性较好,从振子天线5.9%提高到10.32%;容性耦合时增益特性较好,从振子天线的3.19dB提高至6.27dB。分析了衬底厚度对天线的影响,衬底厚度的增加使谐振频率降低,但对天线带宽的影响不大。     

一种倾斜波束双极化天线

提出了一种具有倾斜波束辐射特性的新型双极化天线。该双极化天线由两个正交的纺锤形偶极子 组成,根据准八木天线原理,在偶极子两侧加载寄生振子作为反射器和引向器,用以实现倾斜波束辐射。这种纺锤 形偶极子可以增加电流长度从而减小天线的整体尺寸。同时在每个偶极子贴片上蚀刻两个梯形槽,以实现良好的 阻抗匹配。另外,通过连接到同轴线的金属短截线对纺锤形偶极子进行激励,简化了天线馈电结构。测试结果表 明,天线的阻抗带宽为3. 36~3. 69 GHz(S11 <-10 dB),两个极化端口之间的隔离度大于16 dB,波束倾斜度为30°,波 瓣宽度约为85°,可适用于单侧大角度扫描阵列。     

一种新颖开槽切角圆极化微带天线单元的设计

为了简化方形切角圆极化微带天线单元的设计流程,提出了一种新颖的开槽切角圆极化微带天线单元形式。利用在微带天线单元上开矩形槽的方法,避免了调试切角圆极化单元的谐振频点和轴比时的反复迭代过程,缩短了调试时间。分析了矩形槽的不同宽度和深度对阻抗和轴比的影响,并通过仿真设计出一款性能良好的微带天线单元。单层微带天线单元仿真的最终阻抗相对带宽(S11 <-10 dB)为2. 05% (1. 980 ~ 2. 021 GHz);仿真的最终轴比相对带宽(AR<3 dB)为0. 50%(1. 995 ~2. 005 GHz)。加工了天线单元实物并进行测试,实测的阻抗相对带宽(S11 <-10 dB)为2. 05%(1. 975 ~2. 016 GHz);实测的轴比相对带宽(AR<3 dB)为0. 50% (1. 990 ~ 2. 000 GHz)。实测结果与仿真结果具有良好的一致性,验证了设计的正确性。     

应用于MIMO系统终端的腰带式可穿戴天线

提出一种应用于MIMO无线通信系统移动终端的腰带式可穿戴外置多天线.这一MIMO多天线系统利用合理的布局,可获取各种分集增益.天线单元采用开槽的电磁耦合微带贴片天线,减小了天线尺寸,也降低了人体吸收率.通过MIMO系统试验平台的外场测试,得到了多天线系统的相关性系数矩阵以及误码率等重要的实验数据.测试结果表明:在保持总发射功率不变的情况下,相较于传统的单发单收天线,这一多天线系统可显著降低传输误码率,进而有效提高通信系统容量与质量.     

一种宽频带方形槽圆极化天线设计

文中提出了一种加载微扰元素的新型宽频带圆极化方形槽天线,它由一个倒L 型微带馈电线、一个L 型枝节、一对矩形槽和一个方形槽地板组成。用这些缝隙槽和枝节作为微扰元素来调节天线表面电流分布,可以激 发出多个圆极化谐振模式,从而实现了宽频带圆极化辐射。为了验证其合理性,加工并测试了天线模型。测量结果 表明,实测小于-10 dB 的阻抗带宽为74. 9%,小于3 dB 的轴比带宽为84. 7%。此外,测量和仿真的峰值增益分别为 4. 88 dBi 和4. 86 dBi。因此,文中设计的圆极化方形槽天线具有宽的圆极化带宽特性。     

一种开双C型槽的新型宽带微带天线设计

提出一种新型宽带天线结构,在天线贴片两边缘开两C型槽,以激励出新的谐振点,并在介质与地板间加入空气层,降低Q值,从而在较小体积的条件下实现展宽带宽的目的。通过仿真与测试结果表明,该天线在3．92～4．47GHz频带内反射系数均小于-10dB,方向增益达到8．22dB,具有良好的辐射特性。     

一种等边三角形缝隙环宽带天线的设计

提出一种带有枝节槽的等边三角形缝隙环结构宽带天线.基于多模谐振原理,将天线馈源设置在三角形缝隙环中非对称位置,同时在三角形缝隙环上对称添加2个枝节槽以便形成更多谐振回路,从而激励出多个模式,得到多模谐振,提高缝隙天线带宽.仿真和实测结果基本一致.实测所设计的天线的阻抗带宽为2.11～3.32 GHz,|S11|<-10...     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。     

具有梯形有源振子的印刷引向天线研究

设计了一种采用平衡微带线馈电的具有梯形有源振子的印刷引向天线。对梯形印刷有源振子的阻抗特性进行了仿真,在此基础上进行了改进,首先是有源振子加载反射器,然后是有源振子加载引向器和反射器。仿真了天线的阻抗特性和辐射特性,并分别制作了天线实物进行测试。仿真与实验结果表明,有源振子加载引向器和反射器后的工作频带为2.0~2.45GHz,相对带宽达20.2%,带内增益为6dB 左右,且具有较小的尺寸（60 mm×65 mm）,可用于移动通信领域。     

W-shaped enhanced-bandwidth patch antenna for wireless communication

In this paper a novel form of the familiar E-shaped patch antenna is presented. In the presented approach, by using the genetic algorithm (GA) based on fuzzy decision-making, some modifications have been implemented to the incorporated slots which lead to even more enhancement in the antenna bandwidth. The MOM (Method of Moment) is employed for analysis at the frequency band of 1.8GHz–2.6GHz by the optimization parameters of supply locations and slot dimensions. In the implemented fuzzy system, inputs are parameters like population, and outputs are parameters like recombination to produce the next generation. Fuzzy inference system (FIS) is used for the control of GA parameters. The design is also optimized by successive iterations of a computer-aided analysis package and experimental modifications. Prototype antenna, resonating at wireless communication frequencies of 1.88 and 2.37 GHz, has been constructed and experimental results are in relatively good agreement with the analysis. Dimensions of the modified slots for bandwidth enhancement, while maintaining good radiation characteristics, have been determined and the obtained antenna bandwidth of 36.7% is larger than that of a corresponding unslotted rectangular microstrip antenna or a conventional E-Shaped patch antenna. Details of the antenna design approach and experimental results are presented and discussed.