具有高选择性的滤波天线设计

本文设计了一个具有高选择性的滤波天线.在基于1/4波长谐振器的二阶滤波器基础上,将末级谐振器用矩形贴片代替,并通过在馈线和矩形贴片之间引入一条新的耦合路径,使得滤波天线的增益通带两边产生两个辐射零点,有效地提高了天线的选择性,而且两个辐射零点的位置通过结构参数的调整可调.设计结果表明滤波天线工作在2.42 GHz,在反射系数<-10 dB的阻抗带宽为4.5%,在2.2 GHz和2.7 GHz处产生了两个辐射零点,有效地提高了选择性,而且该滤波天线具有低交叉极化的特性.     

基于双频谐振器的小型化双频滤波器设计

本文提出一种设计小型化、低损耗、双通带的带通滤波器的新方法,主要利用双频谐振器能够同时工作于两个频段的特点,通过合理设计使谐振器间的耦合结构和馈电点位置在两个频段上具有相同的结构参数,从而实现小型化双频滤波器.为验证该方法的可行性,设计了一种基于阶跃阻抗谐振器(SIR)结构的双频滤波器.该滤波器工作频率为2.4 GHz和5.2 GHz,回波损耗都低于-20 dB,插入损耗小于1 dB,相对带宽FBW均为20%,尺寸为6 mm×15 mm(0.08λg1×0.19λg1).对该滤波器进行了仿真、加工和测试,发现测量和仿真的结果具有很好的一致性.     

一种适用于WLAN的新型高隔离度双频双极化天线

本文设计了一种新型的适用于WLAN的双频双极化微带天线.该天线通过改变辐射贴片以及缝隙的尺寸,并在凸字形的辐射贴片夹角处开缝,以此来实现双频双极化特性.同时,通过改变馈线形状并在馈线上开U型缝隙,提高端口隔离度以及高频工作频带的带宽.利用电磁仿真软件HFSS对天线的结构参数进行仿真和优化.仿真结果表明:天线可以工作在2.36GHz和5.44GHz两个频率点,相对阻抗带宽分别为10.6%(2.21GHz~2.46GHz)、4.8%(5.31GHz~5.57GHz).两个频段增益最大值分别约为4dB,5dB.     

一种双频带涡旋电磁波微带天线

本文提出了一种能工作于X波段的双频带涡旋电磁波微带天线.该天线由双面均匀圆形天线阵列Uniform Circular Antenna Array(UCA)和相移馈电网络组成.通过旋转下层的UCA,使之与上层UCA夹角为α,可以实现双频带工作模式;另外,相移馈电网络使天线相邻贴片单元的相位在两个频率处均依次改变-45°,实现了双频带涡旋电磁波辐射.实验结果表明:天线双频带工作带宽为0.85 GHz(7.8~8.65GHz)和0.35GHz(9.9~10.25GHz),且实现了模态数l=+2的双频涡旋电磁波.     

应用于WLAN的小型化差分双频微带天线设计

本文设计了一种小型化差分双频微带天线.天线辐射单元由方环形结构和1对叉形结构组成,低频由方环形结构和叉形结构共同决定,高频主要由内部叉形结构决定.天线辐射单元总尺寸为18 mm×18 mm(0.31λg×0.31λg,λg为低频导波波长),比传统半波长微带天线减小了38%.仿真和测量结果表明,天线可以工作在2.45 GHz和5.25 GHz,低频和高频段带宽分别为4.5%(2.39 GHz~2.5 GHz)和4.8%(5.1 GHz~5.35 GHz),峰值增益分别为2 d Bi和4.3 d Bi,适用于WLAN(Wireless Local Area Network)的应用.     

具有高选择性和谐波抑制的滤波天线设计

设计了一款同时具有高选择性和谐波抑制的滤波天线.通过在正方形微带贴片上蚀刻1对缝隙和在地面上引入两口环DGS,引入2个辐射零点,提高了选择性;通过在接地板上蚀刻2个哑铃型DGS和在馈线上加载1个圆头形开路短截线,谐波抑制达到了12 GHz(4.8f₀).测试结果表明,设计滤波天线工作通带为2.34 GHz～2.42 GHz,在2.28 GHz和2.70 GHz处有两个辐射零点,在3 GHz～12 GHz间的反射系数均大于-4 dB.     

应用于WLAN/WIMAX的宽频带单极子天线

针对应用于WLAN/WIMAX的双频和三频天线,通过构造6/9形辐射贴片和接地板开槽的方式,本文设计了一款结构简单的6/9形宽频带单极子天线.仿真结果表明:天线低频的相对带宽为14.8%(2.36~2.73 GHz),高频的相对带宽为52.8%(3.463~5.944 GHz).天线可同时接受WLAN(2.5/5.2/5.8GHz)和WIMAX(3.5/5.5GHz)等多个频率.在整个工作频带内天线的电压驻波比小于2.实测结果表明,加工的天线低频的谐振频率为2.58GHz,工作带宽为2.33~2.9GHz,相对带宽为22.1%(是仿真天线的1.46倍);高频的谐振频率为4.705GHz,工作带宽为3.45~5.96GHz,相对带宽为53.4%(是仿真天线的1.06倍),加工的天线比仿真模型的频段更宽.实现了一个结构简单且易于加工的天线设计,可以很好地接受WLAN/WIMAX的多个频率,且有较好的辐射特性,提高了天线的性能.     

阶跃阻抗谐振器结构的双频差分天线

提出了一种采用阶跃阻抗谐振器(SIR)结构设计的同轴馈电双频差分天线.天线具有对称结构,其传输线模型包含两个谐振单元.通过对谐振单元的简化和分析,证明了谐振单元类似于标准的1/4波长SIR,并导出了谐振单元的电长度和阻抗比与双频天线工作频率的关系.依照该方法设计了一个2.4/5.2 GHz的双频差分天线,同时用模型仿真...     

宽带圆极化单极天线的设计

本文设计了一个宽带圆极化单极天线.天线的辐射单元采用C型结构,使天线的基模分解成两个正交的简并模,从而实现圆极化.通过在接地板增加一个枝节,改善了天线的阻抗带宽和轴比带宽.仿真和测量结果表明:天线可以工作在3.4~3.6 GHz的WiMAX频段,天线阻抗带宽为44.4%(2.89~4.54GHz),轴比带宽为29.1%(3.12~4.18GHz).     

半圆环形双模带通滤波器的设计

本文提出一种由一个半圆环形谐振器和一个T型微扰构成的新型微带双模滤波器,T型微扰具有两个可调参数,增加了调整双模的自由度.合理设置输入和输出馈线之间的耦合结构,可以在双模滤波器通带两侧产生两个传输零点,从而改善滤波器的选择性.为了验证提出结构的正确性,设计了一个中心频率为2.4GHz双模带通滤波器.仿真结果表明:该滤波器具有10.5%的相对带宽,通带内插入损耗小于0.32dB,且带外衰减大于20dB.     

双通带带通滤波器的分析与设计

基于方型环与开路线相结合的结构设计了一种新型微带双通带带通滤波器.该滤波器通过调节方型环与开路线的尺寸分别获得两个通带.经仿真优化,并制作了实物模型.测试结果表明该滤波器能够工作在2.365 GHz和4.465 GHz,插入损耗都小于3 dB.测量结果与仿真曲线一致性较好.该滤波器结构简单、设计方便、体积小、易于加工,便于与其它电路集成,可以广泛应用于射频前端.     

一种基于SIFW的小型化宽带带通滤波器

为实现射频系统的小型化,本文设计出一种基于基片集成折叠波导( Substrate integrated folded waveguide,简称SIFW)的小型化宽带带通滤波器,并给出了仿真结果.为了改善带外抑制,滤波器通过交叉耦合,在通带低端引入两个传输零点.为改善通带高端滤波特性,在顶层和底层金属微带上刻蚀互补型开口谐振环(Complementary Split Ring Resonators,简称CSRR).仿真结果表明,所实现的滤波器中心频率在7.1 GHz,相对带宽约为47％,通带内回波损耗优于-15dB,插入损耗小于0.7dB.     

面向5G无线通信的紧凑型高隔离度双频MIMO天线

设计了一种适用于5G无线通信的紧凑型高隔离度双频多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)缝隙天线.天线单元采用矩形环作为地,在其中嵌入2个大小不同,开口方向相反的六边形谐振环实现双频.将两天线单元正交放置形成二单元MIMO天线,为提升隔离度,在两天线单元环形地相接处刻蚀矩形缝隙进行解耦.仿真和测试结果表明,该天线可以工作在2.57 GHz～2.62 GHz和3.5 GHz～3.6 GHz频段,且在2个工作频段内隔离度均高于23.2 dB, ECC低于0.01,具有良好的辐射性能.     

应用于5G的高隔离双频MIMO天线设计

本文设计了一种适用于5G的n41(2.496 GHz～2.690 GHz), n78(3.300 GHz～3.800 GHz)频段的高隔离双频多输入多输出天线。通过在单极子天线单元上延伸出L型枝节产生新的谐振来实现双频,并将两个结构相同的双频天线单元以对称方式进行放置。通过在两个天线单元之间的接地板上刻蚀一个C型槽来提高天线两端口之间的隔离度,在接地板上加载一个接地枝节进一步改善天线在较高工作频段的隔离度。天线实测结果表明,工作频段分别为2.55 GHz～2.75 GHz(7.5%)和3.28 GHz～3.85 GHz(16.0%),端口之间的隔离度在工作频段内分别大于22 dB, 20 dB。     

小型双频圆极化贴片天线

本文提出了一种新型的小型双频圆极化贴片天线.通过在矩形贴片各边加载矩形槽产生扰动,在2.45GHz和5.04GHz频段内实现了圆极化性能,并通过调节各矩形槽的长度,实现阻抗带宽与3dB轴比带宽的匹配.天线采用同轴馈电,尺寸为0.218λ_0×0.211λ_0×0.013λ_0(λ_0为2.45GHz的自由空间波长).实测结果表明:天线圆极化工作带宽为1.26%(2.445~2.476GHz),0.92%(5.013~5.059GHz),各频段内的峰值增益分别为1.25dBi和1.32dBi.实测与仿真结果基本一致.     

一种基于多模谐振的宽带贴片天线设计

设计了一种基于多模谐振的宽带贴片天线.首先,通过在一个矩形贴片上蚀刻两条缝隙的方式,使天线同时工作在TM₁₀和反相TM₃₀两个正交的模式来展宽天线的带宽;其次,通过在辐射贴片左右两侧的顶角处蚀刻4个方形缝隙,改善天线低频处的阻抗匹配,有效激励起缝隙模式,进一步展宽天线的工作带宽;为了激励这3个工作模式,天线采用缝隙耦合馈电方式,同时在微带馈线的终端加载方形贴片,来改善天线的阻抗匹配.测量和仿真结果吻合良好,天线的工作频带为2.09 GHz～2.77 GHz,相对带宽为27.9%.天线实现了良好的宽边辐射,峰值增益达到了6.3 dBi.     

一种双频MIMO天线的T型枝节解耦设计

本文设计了一种T型枝节解耦的双频MIMO天线.两个工作频段分别覆盖WLAN频率2.45 GHz/5.2 GHz/5.8 GHz.低频谐振单元为倒F天线,通过在低频枝节上增加短截线,用以产生高频谐振,实现双频工作.将天线单元沿水平方向对称放置形成二单元的MIMO天线,并采用在两个天线单元之间添加T型枝节的方法进行解耦.对...     

宽频带圆极化交叉偶极子天线设计

本文设计了一种宽频带圆极化的交叉偶极子天线,天线由两组正交放置的加载L型分支线的矩形偶极子、同轴馈线和矩形反射板构成.两个3/4圆环插入到两组正交偶极子天线之间,实现圆极化特性.通过在矩形交叉偶极子上增加两条分支线和在边缘切角有效拓宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽.仿真结果表明:设计天线的相对阻抗带宽达到1.5~5.2GHz(110.4%),3-dB轴比带宽达到1.67~3.77GHz(77%),增益最高可达7.2dBi,故设计的天线可被用于无线能量收集系统.     

基于中和线解耦的小型化MIMO天线设计

本文设计了一种利用中和线技术来提高隔离度的双频MIMO天线.天线单元采用印刷单极天线的形式,两个工作频段分别覆盖WLAN频率2.45 GHz/5.2 GHz/5.8 GHz.低频谐振单元为倒F天线,通过增加短截线,用以产生高频谐振,实现双频工作.在天线之间增加一个悬置的中和线来提高天线端口之间的隔离度.仿真结果表明,天线两个工作频带分别为2.39~2.53 GHz和4.57~6.09 GHz.天线两个端口之间的隔离度,在低频段内,S 21<-19.3 dB,在高频段内,S 21<-24.6 dB,满足移动通信WLAN频段天线的设计要求.     

频率可重构的单极子天线设计

本文设计了一种频率可重构的单极子天线.天线由一个阶梯型馈线、两个L型枝节和一个矩形接地板组成.两个理想开关加载在馈线与枝节之间,通过控制开关状态改变天线的表面电流分布,从而实现频率可重构.天线的尺寸为35mm×40mm.仿真和测量结果表明:该天线可以在两个单频模式(2.4GHz和5.2GHz)以及一个双频模式(2.4GHz/5.2GHz)之间切换.天线在不同模式下都具有稳定的辐射方向图.