一种采用CMOS0.18μm制造的带EBG结构小型化的片上天线

采用标准0.18μm CMOS工艺设计制造了一种带EBG(电磁带隙)结构的小型化片上天线。该片上天线由一根长1.6mm的偶极子天线以及一对一维的尺寸为240μm×340μmEBG结构构成。分别对该EBG结构以及片上天线的S11及S21进行了仿真和测试,结果表明该片上天线工作在20GHz,具有小型化的性能,同时具备三次谐波抑制的功能。     

EBG结构磁性材料微带天线的研究与设计

以磁性材料(JV-5)作为基板,设计双L型结构的微带天线,带宽是普通基板的2倍以上,尺寸缩小了40%。在此基础上引入电磁带隙(EBG)结构,设计了一种基于磁性基板EBG结构的微带天线,该EBG结构采用接地板腐蚀性,即在地板上腐蚀出周期H型和圆形结构,采用电磁仿真软件HFSS14.0进行仿真设计。结果显示,与非磁性材料做基板的微带天线相比,EBG结构磁性材料具有小型化和宽频化突出优点,相对带宽达到10%以上,增益方面略有降低,引入EBG结构后能在一定程度上减小了天线的尺寸同时增大了天线的带宽,改善了天线的增益和辐射特性。     

EBG结构磁性材料微带天线的研究与设计

以磁性材料(JV-5)作为基板,设计双L型结构的微带天线,带宽是普通基板的2倍以上,尺寸缩小了40%。在此基础上引入电磁带隙(EBG)结构,设计了一种基于磁性基板EBG结构的微带天线,该EBG结构采用接地板腐蚀性,即在地板上腐蚀出周期H型和圆形结构,采用电磁仿真软件HFSS14.0进行仿真设计。结果显示,与非磁性材料做基板的微带天线相比,EBG结构磁性材料具有小型化和宽频化突出优点,相对带宽达到10%以上,增益方面略有降低,引入EBG结构后能在一定程度上减小了天线的尺寸同时增大了天线的带宽,改善了天线的增益和辐射特性。     

高增益Ka波段EBG天线阵列的设计

电磁带隙(EBG)天线是一种可以提高天线辐射口径及增益的新型天线,以FSS作为EBG反射面,角锥喇叭作为辐射源,设计了一种可以工作在29.7³0.2 GHz,最大增益为23 dB的EBG天线,并对7个喇叭阵列进行了仿真分析,证明了该种EBG天线具有良好的工作性能,可以作为小型化单口径反射面多波束天线的辐射源,用于减小通信卫星的重量。     

Ka 波段EBG 天线阵列的仿真与分析

电磁带隙(EBG)天线是一种可以提高天线辐射口径及增益的新型天线,本文首先以FSS 结构作为EBG 反射面,角 锥喇叭作为辐射源,设计了一种可以工作在29.7-30.2GHz,最大增益为23dB 的EBG 天线;其次,研究了7 个喇叭构成六 边形阵列时的阵列特性;最后,将EBG 天线用作单反射面多波束天线的馈源研究了波束的覆盖特性,结果表明,当波束 大小为1.12°时,多波束天线的峰值增益为44.5dB,边缘交叠电平为40.4dB,载干比大于12dB。证明了这种EBG 天线 具有良好的工作性能,为将来小型化反射面多波束天线的设计提供了一种新的思路。     

螺旋地板式电磁带隙结构的传输特性分析

为了实现电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)的小型化,提出了一种螺旋地板式电磁带隙结构,即通过在接地金属板上加载螺旋结构的方法来减小谐振频率,实现EBG单元结构的小型化,并用HFSS软件建立结构仿真模型,分析了螺旋线单元长度变化对电磁带隙特性的影响规律。结果表明增加螺旋线单元长度可以使频率带隙向低频方向移动。最后,将地平面加载与未加载螺旋结构的两种EBG进行仿真分析。结果表明,螺旋地板式EBG能够抑制更低频段的电磁波,达到了EBG单元结构小型化的目的。     

基于一维EBG结构的圆波导高增益天线

提出了一种基于一维电磁带隙(EBG)结构覆层来提高圆波导天线增益的新方法,利用数值分析方法对EBG结构和基于EBG结构圆波导高增益天线的电磁特性进行了仿真研究,并将它们与传统圆波导天线进行了比较.仿真和实验结果表明,应用这种EBG覆层结构可以有效地实现辐射能量的聚集,从而提高天线的增益,降低了天线副瓣电平,有效地改善了天线的辐射特性.     

EBG结构在阿基米德天线中的应用

提出了一种基于EBG结构的天线系统截面优化方案，采用EBG结构代替以往常用的λ/4反射腔结构，可以使天线系统截面高度大大缩减。并对背面加载EBG结构的阿基米德螺旋天线辐射特性进行了仿真分析，仿真结果表明EBG结构可以代替反射腔结构使天线具有单向辐射特性。     

基于CMOS工艺毫米波宽带片上天线

设计了一种基于0.18μm互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS）工艺的94GHz频段宽带片上天线。该天线采用改进的单极子天线形式,以实现较宽的阻抗带宽。天线馈电形式采用共面集成波导（CPW）馈电结构,该结构便于毫米波天线探针台测试系统测试。此外,通过采用全波仿真软件HFSS,对天线衬底尺寸对天线阻抗和辐射性能的影响进行对比分析。所设计的天线工作频带（|S11|≤-10dB）为74~117.6GHz,94GHz频点处的增益为1.35dBi。该天线具有工作频带宽、辐射性能好等特性,可实现天线与IC芯片的一体化片上集成,满足宽带无线通信系统或毫米波雷达系统高集成度、小型化的应用需要。     

天线电磁兼容技术探讨

天线电磁兼容(EMC)问题,需要采用电磁场数值计算方法确定天线间的耦合度,据此来优化平台天线布局。文章从天线间距、方向图分布、极化、吸波材料运用、爬行波消除等方面,系统地总结了低副瓣天线、天线小型化、宽带天线、电磁带隙结构(EBG)等增强天线电磁兼容性的技术措施及适用范围。大型、复杂平台上的多天线电磁兼容问题,可结合实际情况选择一种或多种技术手段,实现天线间的电磁兼容。     

基于电磁带隙结构在微带贴片天线中的应用的专利分析

近年来,电磁带隙(EBG)结构在提高天线性能,增加天线新功能方面有着意向不到的作用,提高微带天线系统的性能是EBG结构在微带天线中的一个重要应用。文章从基于EBG结构在微带天线中的应用的专利申请量、申请人以及性能三个方面对专利申请进行了统计分析。     

EBG结构散射特性对天线前后比性能的影响

仿真研究mushroom形式的EBG结构,所得结果揭示了EBG结构表面波带隙与传输特性曲线阻带不一致的原因是EBG结构在表面波带隙内的某些频段上对表面波有较强的散射,并利用微带贴片天线模型进行验证,表明EBG结构的散射特性会使得贴片天线前后比恶化。通过适当调整EBG结构尺寸,在保证表面波带隙几乎不变的情况下,将较强散射频段移出带隙范围,使得在整个表面波带隙内贴片天线前后比都有较大的改善,同时保证了表面波带隙、传输特性曲线阻带和贴片天线前后比改善频段的一致性。     

不同电磁带隙结构对微带天线性能的影响

EBG（电磁带隙）结构已在微带贴片天线中得到广泛的应用。本文采用EBG结构对传统贴片天线进行了改进。使用基于有限元法（FEM）的软件模拟并比较了不同EBG结构对贴片天线性能的影响。结果表明基于基底打孔型方形孔EBG结构的贴片天线的性能最佳,其增益、带宽和输入回波损耗都得到了较大的改善。     

一种应用于柱面共形天线的EBG 结构设计

表面波以及阵元之间的耦合一直以来都是共形天线设计中的难题。本文设计了一种新型EBG 结构应用于柱形共形贴片天线,该结构采用基底打孔型EBG,孔的形状为椭圆形,使得天线的辐射频率落在EBG 结构的带阻频率内。从而达到抑制表面波辐射和降低耦合的目的。文中分别从单元尺寸、介质层介电常数和介质层厚度对共形天线性能影响的角度 进行了较细致的分析。     

微波光子晶体的相位特性研究

为了实现微波光子晶体结构的小型化,根据其等效电路分析模型,提出了三种不同结构的双层电磁带隙(EBG)结构,通过仿真得到三种不同结构EBG的反射曲线,并与传统的单层EBG结构进行仿真和比较,进而分析了各种双层EBG的电磁反射特性的特点。仿真结果表明:三种EBG结构均存在零位相反射,但其反射频率不相同。与单层同参数的EBG结构相比,两种加载金属地平面的双层EBG结构的零位相频率点向高频移动,而未加载地平面结构的双层EBG结构所对应的零位相频率则向低频方向移动,该现象为小型化EBG单元结构提供了依据。     

EBG结构在35GHz微带阵列天线中应用

分别采用理论计算和实验测试法分析介质基片上钻孔型电磁带隙(EBG)结构的阻带特性,得出了一致结论.依据仿真与测试结果,设计了一种同时抑制TE和TM模的EBG结构,并应用于4单元35GHz微带型阵列天线.测试结果表明:该EBG结构微带阵列天线带宽增加约1倍,增益提高了1.3dBi.     

低温共烧陶瓷工艺制备EBG定向天线

通过低温共烧陶瓷(LTCC)工艺制备出禁带位于超宽带(UWB)范围的电磁波禁带(EBG)天线陶瓷基板,其电磁波禁带位于4.0~5.5 GHz。在基板上制备了片式天线,在微波暗室中对天线方向性进行测试。结果发现,与没有EBG结构的片式天线相比,其在H面主瓣方向上的增益提高了约4 dB,背瓣方向辐射强度平均降低了10 dB左右,证明EBG结构能够有效改善天线在空间辐射的方向性。     

基于EBG结构的波导缝隙天线RCS减缩研究

波导缝隙阵列天线具有结构紧凑、性能稳定等优点被广泛应用于雷达及卫星系统中,然而该天线会产生较强的雷达散射截面。文中采用在波导缝隙阵列天线上放置开槽的EBG结构,对其RCS减缩进行了研究。结果表明,在不影响天线辐射特性的情况下,加载该EBG结构可以有效地减缩波导缝隙天线的RCS。     

基于EBG结构加载的二元天线阵列隔离度提升设计

本文利用加载平面EBG结构抑制表面波的方式提高了二元振子天线之间的隔离度。文中以X波段微带线馈电的印刷振子天线为例,分析了当两个振子组阵时,通过在天线馈线附近加载平面EBG结构,抑制了馈线的表面波传输,从而降低了单元天线间的能量传输,提升了天线间的隔离度。对加载EBG结构和未加载EBG结构的两元阵列天线进行仿真对比分析,结果表明两种天线辐射性能基本保持不变,而加载后的两元阵列在8GHz-9.2GHz频段隔离度得到了提升,验证了该方法的有效性。     

基于EBG光子晶体结构的新型Ovate天线

首先研究了基于平面超宽带Bowtie蝶形天线原理的Ovate卵形天线,然后对其结构进行进一步研究,提出了一种基于新型EBG（Electronic Band Gap）光子晶体结构的Ovate天线。结果证明,与之前Ovate天线相比较,采用新型EBG结构,即Springboard结构的Ovate天线在2G～6.5G频段拥有更好的回波损耗、增益和驻波比。