一种紧凑型超宽带双陷波天线设计与研究

超宽带(UWB)系统的工作频段与现有的许多窄带系统频段相互重叠,因此各个系统信号之间存在潜在的干扰。针对上述问题提出了一种紧凑型超宽带双陷波天线。天线由一个圆形辐射贴片构成并通过50W的微带线进行馈电。接地板和传统的接地板相比被截短了,以提高天线的阻抗带宽。通过在辐射贴片上刻蚀H 型槽来实现天线的双陷波功能,并在微带馈线中引入了嵌入式谐振回路(ERC)结构,加大了天线的陷波深度和阻带宽度,陷波性能好于同频段的双陷波天线。仿真和测试结果表明,天线在3.1～4.2 GHz 以及5.0～6.6GHz 具有陷波特性,有效地避免了WiMAX 和WLAN 频段信号的干扰。同时在2.8 ~10.7 GHz 的其它频段上具有良好的阻抗匹配和较好辐射方向特性。天线的尺寸为34mm*26mm*1.6 mm,结构较为紧凑。     

一种具有三阻带特性的超宽带天线的设计与研究*

提出了一种紧凑型共面波导馈电的具有三阻带特性的超宽带天线。所设计天线的基本几何结构由共面波导(CPW)馈电线、菱形辐射贴片和矩形宽缝隙组成。通过在辐射贴片上刻蚀一个U型槽,以及在共面波导的接地面上增加两对L型的寄生旁枝结构来实现天线的三陷波特性。天线尺寸为32mm×32mm×0.508mm。仿真和实验结果表明,该天线在2.6~11.5GHz的频段内电压驻波比小于2,在3.15~3.80GHz、5.20~5.80GHz和8.2~8.7GHz三个频段内具有陷波特性,分别有效阻隔了Wi MAX系统、WLAN系统和ITU 8GHz频段信号对于超宽带(UWB)系统的干扰。在除三个阻带频段外的其余UWB工作频段范围内,具有良好的辐射方向特性和稳定的增益。仿真结果和实验结果表现出良好的一致性。     

基于SRR结构的陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新颖的基于金属开口谐振环(SRR)结构的平面超宽带陷波天线。在天线的辐射贴片上加载U形缝隙,实现了其陷波特性。利用仿真软件研究了U形缝隙的物理尺寸对其陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。结果表明,所制天线在超宽带系统3.1~10.6GHz工作频段的电压驻波比(VSWR)小于2,在WLAN频段具有良好的陷波特性,有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。     

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.     

一种四端口多陷波超宽带天线的设计

针对超宽带(Ultra-Wideband, UWB)多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)天线存在陷波数量少和隔离度不高等问题,提出了一种四端口多陷波超宽带天线。将带有梯形缺口的椭圆形与圆形结合作为辐射贴片实现超宽带功能,利用上下层的十字结构提高隔离度。通过在辐射贴片上蚀刻一个C型开口环槽和一个类C型槽以及添加一对C型开口环,实现WIMAX(3.3～3.6 GHz)、国际移动通信系统(IMT-2020(5G))通信波段(4.84～4.98 GHz)、X下行波段(7.25～7.75 GHz)、国际电信联盟ITU(8.025～8.4 GHz)四个陷波频段。仿真与实测结果表明,该UWB-MIMO天线的工作带宽为3.0～14.0 GHz,仿真结果与实测结果基本吻合。天线隔离度小于-25 dB,包络相关系数(ECC)整体小于0.007,分集增益(DG)值大于9.999,性能指标良好,可以满足UWB-MIMO天线的要求。     

基于液晶聚合物的双陷波可穿戴天线的设计

基于超薄液晶聚合物柔性材料,设计了一种满足无线体域网(WBAN)需求的双陷波UWB可穿戴天线。该天线由椭圆形贴片、锥形三叉戟共面馈线和梯形地板组成。通过分别在辐射贴片上蚀刻椭圆开口谐振环和在共面馈线上蚀刻n形槽以实现双陷波特性。该天线采用共面波导的馈电方式,具有良好的共面性,易于与载体共形。经网络矢量分析仪测试结果表明,该天线在3. 1~10. 6 GHz的超宽带频段内回波损耗小于-10 d B的同时,在4. 88~6. 15 GHz和7. 55~8. 51 GHz内拥有双陷波特性,可抑制WiMAX和ITU 8 GHz频段对系统产生的干扰。与以往的可穿戴天线相比,该天线厚度仅为0. 1 mm,且柔性可弯曲。此外,对天线在弯曲情况下进行测试,天线特性基本保持不变。     

一种新型超宽带陷波天线的设计

提出了一种新型超宽带(UWB)陷波天线,该天线的结构由常规的圆形单极子天线演变而成。为获得超宽带特性,天线的辐射体被设计成渐变的笑脸形状。同时,通过在辐射贴片上开C形槽来实现陷波特性。合理选择C形槽的尺寸可有效去除超宽带频段内的无线局域网WLAN(5.150~5.825GHz)的干扰。仿真结果表明,天线在4.91~6.07GHz处形成了阻带特性(电压驻波比VSWR>2),天线结构新颖简单,适用于超宽带通信系统。     

共面波导馈电的三陷波超宽带天线的设计

设计了一种共面波导馈电的三陷波超宽带天线。所设计的天线尺寸为30mm×30mm×1.8mm,印刷在介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过分别在辐射贴片上加载"哑铃"型缝隙和在共面馈线上加载不对称"U"型缝隙以及共面地板上加载矩形缝隙来实现三陷波特性。利用高频仿真软件HFSS进行仿真、分析和优化,最终实现天线在2.20～11.82GHz的频段内,除了在3.52～3.80GHz、4.60～5.60GHz和7.62～8.30GHz具有陷波特性,回波损耗大于-10dB,则其他频带回波损耗小于-10dB,且具有陷波频带可调的优点。天线能够避免分别来自WiWAX系统、WLAN系统和X波段信号的干扰,同时在超宽带(UWB)天线的通带内能实现良好的远场辐射特性。     

一种共面波导馈电的双陷波渐变槽天线

为了滤除WIMAX(3.3～3.8 GHz)和WLAN(5.125～5.825 GHz)窄带信号对超宽带系统的干扰,该文提出一款共面波导馈电的小型化双陷波渐变槽天线。共面波导结构可以有效地扩展天线的带宽,实现对整个UWB(3.1～10.6 GHz)频段的全覆盖。通过在天线的馈线上开L型缝隙和在辐射贴片上开一对E字型缝隙的方法,有效实现了在3.15～3.97 GHz和4.94～6.05 GHz频段的双陷波特性,能够抑制WIMAX和WLAN对超宽带系统的干扰。该天线结构简单紧凑,尺寸非常小,仅为40 mm×18 mm×0.813 mm。仿真和实测结果表明该天线在超宽带波段内具有良好的陷波特性、增益特性,可以应用于小型化超宽带系统中。文中方法对于陷波渐变槽天线的研究具有一定的借鉴意义。     

一种新颖的双陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新颖的基于金属开口谐振环结构的双陷波平面超宽带天线。通过在天线的辐射贴片上加载U形槽和在接地板上引入寄生条带的方法实现了双陷波特性。利用仿真软件研究了U形槽和寄生条带的物理尺寸对陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。仿真和测试结果表明,天线在超宽带系统3.1～10.6GHz工作频段内的电压驻波比小于2,在WiMAX和WLAN频率范围具有良好的陷波特性,有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。     

Differential Dual‐Frequency Antenna for Wireless Communication

A novel differential dual‐frequency antenna using proximity coupling is proposed. Dual bands are realized by a slot in the ground plane. The lower resonant frequency is controlled by the slot in the ground plane, and the upper resonant frequency is mainly determined by the dimensions of the radiating patch. Measured results show that the proposed antenna can operate at 2.51 GHz and 5.38 GHz.     

适用于物联网多频段通信的矩形微带天线设计

为满足主流物联网通信技术的应用需求,提出一种新型的矩形微带单极天线,适用于多频段通信,如射频识别、全球定位系统和无线局域网等。该矩形微带天线由一个带两个U形槽的矩形贴片和一个带两个长方形槽的接地面组成,具有四个工作频段,当谐振频率分别为1.22GHz, 2.47GHz, 3.61GHz和5.60 GHz时,相对带宽为25.7%（1.12~1.45 GHz）、25.3%（2.24~2.89 GHz）、15.7%（3.40~3.98 GHz）以及13.6%（5.21~5.97GHz）。仿真与实测结果显示,该天线的工作频段数量更多且相对带宽更高,在各工作频段内具有良好的全向辐射特性。     

An analysis of RCS for dual-band slotted patch antenna with a thin dielectric using shorted stubs metamaterial absorber

A dual-band slotted patch antenna with thin dielectric has been proposed for Ku–band applications. A rectangular patch with pair of bent slots at each side of center has been designed and resonant at 11.95 GHz and 14.25 GHz with respect to ITU standard. A dual resonance ultrathin metamaterial absorber (MMA) based on circular rings and shorted stubs operating at same frequency bands have been designed. Its behavior at an oblique angle of incidence and polarization sensitivity has been also observed. In this research work, it has been obtained that when dual–band slotted patch antenna is surrounded by proposed MMA structure, it significantly enhances in-band stealth capability of the antenna. The monostatic and bistatic RCS of the proposed design has been reduced significantly whilst maintaining and preserving the antenna radiation performance. This design finds its application in satellite and wireless communication.     

基于3D打印技术的宽带圆形微带天线

该文介绍了一款环形耦合的圆形贴片天线。采用圆形金属贴片作为天线的辐射贴片,通过在介质板上引入两个谐振环,产生两个新的工作谐振频段。通过调节圆形贴片和耦合环之间的高度,进一步拓宽了天线的工作频段。通过3D打印技术对不规则的介质基板进行加工制作,有效解决了传统加工方法加工难度大及生产周期长的问题。测试结果表明,该天线在3.8～5.8 GHz工作频段内,回波损耗小于-10 dB;在5.1 GHz时,天线增益达到8.4 dBi;天线相对带宽为42%,且具有良好的全向辐射特性。天线的测试结果与仿真结果基本吻合。     

Design for a Dual‐Frequency Antenna‐in‐Package

For an antenna‐in‐package (AiP), via holes are used to connect the antenna ground and system ground. In this letter, a dual‐frequency AiP with a U‐slot embedded in the patch is proposed. By properly arranging three via holes under the non‐radiating edge, an AiP with two resonant frequencies is realized. Then a U‐slot is embedded in the patch to further improve the bandwidth of the AiP. To validate the proposed design, an AiP with the bandwidth of 4.49% at 2.45 GHz and 6.02% at 5.32 GHz is achieved and fabricated. The measured results agree with the simulated results.     

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。     

Penta-notched UWB antenna with sharp frequency edge selectivity using combination of SRR,CSRR, and DGS

This work presents penta-notched UWB antenna with sharp frequency edge selectivity using combination of SRR, CSRR, and DGS to reject the WiMAX (3.30–3.60 GHz), lower WLAN (5.150–5.350 GHz), upper WLAN (5.725–5.825 GHz), downlink of X-band satellite communication (7.0–7.40 GHz), and the uplink of X-band satellite communication (8.10–8.50 GHz) frequency bands. All these frequency bands lie within the UWB frequency spectrum. The proposed antenna is suitable for portable communication applications due to its compact dimensions. It sharply notches the existing frequency bands to mitigate the interference caused by nearby wireless communication systems within UWB frequency range. The sharp notching is achieved by the combination of complementary split ring resonators (CSRR) on the radiating semi-circular patch, split ring resonators (SRR) placed at the junction of the feedline, and a pair of defected ground structures (DGS). All notched bands can be well controlled and shifted and the equivalent lumped model of the notched bands are also developed for validation. The proposed antenna simulated, and measured results show better performance over the present state-of-the-art designs. The proposed penta-notched UWB antenna possesses better reflection coefficient, VSWR, stable gain, and small foot print. The proposed antenna has a nearly omnidirectional radiation pattern in the passbands.     

一种小型化超宽带MIMO天线设计

提出了一种基于槽天线的小型化、高隔离度的超宽带(Ultra Wideband, UWB)多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)天线.该MIMO天线由两个槽天线单元构成, 为了增加天线阻抗带宽, 每个槽天线单元由末端带有圆形贴片的微带线和末端为圆形的槽线两部分耦合馈电.采用在地板上开槽和方向图分集方法, 减少地板表面波和空中电磁波影响, 达到提高天线隔离度的目的.数值仿真和实验结果表明:该天线在3.1~11 GHz频段内满足端口反射系数|S₁₁| < -10 dB, 隔离度|S₁₂|在7~11 GHz频段内小于-25 dB, 在3.1~7 GHz频段内小于-16 dB, 并根据仿真和测试S参数计算了包络相关系数.     

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。