超宽带双极化交叉偶极子天线设计

提出一种结构简单的新型超宽带双极化天线。采用交叉偶极子天线实现双线极化;每只偶极子天线由两个八边形环振子构成,同时在八边形环内部加载寄生枝节,引入新谐振点增加天线带宽;天线结构紧凑,尺寸仅为0.3λL?0.3λL(λL为低频截止频率对应的空间自由波长)。对天线进行加工测试,测试结果表明,该天线在1.24~4.42 GHz能够实现电压驻波比(VSWR)<2,相对带宽达到125%,方向图带宽为95%(1.24~3.60 GHz)。天线定向辐射性能良好,在方向图带宽内增益大于7 dB。     

新型超宽带双极化电磁偶极子天线

设计了一款新型的超宽带双极化电磁偶极子天线。采用阶梯型馈电结构代替传统电磁偶极子的Γ形馈电结构,半椭圆电偶极子代替传统矩形电偶极子,从而获得了更宽的阻抗带宽。对该天线加工制作了天线样品并进行了测试,仿真和测试吻合良好。该天线的2个极化馈电端口阻抗带宽(驻波比SWR<2)分别达到90.8%(2.06~5.37 GHz)和84.4%(2.08~5.12 GHz);并在整个工作频段范围内,该天线呈现良好的定向辐射特性和稳定增益,2个馈电端口增益分别为(8.6±0.8) dBi和(8.85±0.85) dBi。     

超宽带双极化平面交叉偶极子天线设计

设计了一种新型单层结构的超宽带双极化平面交叉偶极子天线。该天线采用2对方环偶极子正交排布实现双线极化,在方环偶极子内部加载枝节,外部加载寄生方环,引入新谐振点,大幅度扩展了天线带宽;天线结构紧凑,尺寸仅为0.25λL′0.25λL(λL为低频截止频率对应的空间自由波长)。设计和加工制作了一件工作于甚高频(VHF)频段的天线样品,测试结果表明,该天线能够在55~155 MHz实现电压驻波比(VSWR)<2.5,阻抗带宽达到96%,同时天线在整个工作频带呈现良好的定向辐射特性,增益大于7 dB。     

新型超宽带磁电偶极子天线

设计了一种新型超宽带磁电偶极子天线。采用阶梯馈电结构来代替传统的Γ型馈电结构,梯形电偶极子来代替传统的矩形电偶极子,通过增加电流的流动路径,从而扩展了天线的工作带宽。另外通过在天线四周加载矩形腔体结构,利用矩形腔体的反射,可以有效提高天线的增益。将天线的样本进行加工制作及测试,测试结果与仿真结果吻合良好,表明该天线的VSWR<2阻抗带宽达到59.1%(1.74～3.2 GHz);在整个工作频带内具有良好的定向辐射方向图,增益为6.2～9.1 dBi。     

一种新型超宽带双极化EMC测量天线

针对目前大多数波导喇叭电磁兼容(EMC)测量天线存在的重量重、频带窄和单极化等问题,设计了一种新型超宽带Vivaldi双极化EMC测量天线。通过将2个相同的Vivaldi天线十字正交安装,实现双线极化功能;优化2个天线的馈电位置,实现2个天线高隔离、方向图一致、对称、平缓和交叉极化低等技术要求。利用ANSYS HFSS电磁仿真软件对天线进行仿真分析,结果表明,0.6～6 GHz时,辐射方向图在±55°内平缓、对称、无凹坑,满足探头天线的使用需求。整个频带内交叉极化<-25 dB,2个输入端口隔离度≤-28 dB,完成了对天线实物的加工,其测量结果与设计结果较好地吻合,满足了作为EMC测试天线的使用需求。     

一种紧凑型双极化电磁偶极子天线设计

文章提出了一种紧凑型双极化电磁偶极子天线。通过改变天线平面偶极子辐射表面的形状,延长表面辐射电流路径,从而实现了天线的小型化。利用两个线性渐变的Γ型馈线对天线进行耦合馈电,可以有效地展宽天线的阻抗带宽。实测结果表明,天线在1.63~2.78 GHz频带内回波损耗小于–15 dB,天线端口隔离度在对应频带内低于–25 dB,并且获得了稳定的增益。所设计天线具有良好的单向辐射特性。与传统天线相比具有结构简单、紧凑、尺寸小等特点,能够应用于无线通信系统中,也可以作为基站天线的一个单元来使用。     

一种超宽带双极化阵列天线的设计

为满足超宽带无线通信应用需求,研究了一种超宽带双极化强耦合阵列天线. 阵元由两对相连印刷偶极子正交构成,结合Marchand巴伦与Wilkinson功分器构建的馈电网络,实现了平衡馈电、阻抗变换和带内共模谐振抑制等技术. 实验与仿真结果表明,该阵列天线可实现阻抗带宽1.5～4.0 GHz,E面波束扫描范围±60°,H面波束扫描范围±50°,并且天线结构简单,适合双极化宽角扫描相控阵天线系统的应用.     

一种新型化小型超宽带磁电偶极子天线设计

针对传统的磁电偶极子天线在电尺寸不够小、工作带宽较窄等问题。提出了一款兼具超宽带、小型化和良好定向性的磁电偶极子天线。首先,基于传统的磁电偶极子天线模型,将传统磁电偶极子天线的磁偶极子和“Γ”形馈电条进行弯曲折叠;然后,为了进一步拓展带宽,将矩形电偶极子改进为梯形形状;最后,在磁电偶极子两侧加上竖直金属板,实现汇集电磁波,提高增益。实验结果表明,该磁电偶极子天线的VSWR<2阻抗带宽达到124.4%(1.02～4.38 GHz),天线电尺寸仅为0.25λ×0.25λ×0.09λ,其中λ为工作频段低端对应波长,天线具有良好定向辐射方向图,在工作频段内增益为3.9～7.2 dBi,实现了小型化、超宽带的设计目标。     

一种新型的双频段超宽带双极化天线

提出一种集成双频段、双极化、超宽带特性的新型天线。该天线通过双枝节结构形成双频,利用多节阻抗匹配的巴伦馈电、宽缝形式对称U型辐射面结构实现超宽带,并采用介质板±45°正交以及合理馈电和交叉位置布局形成双极化。结果表明,这款天线既可工作在824~960 MHz的全2G通信频段内,又可工作在1.7~2.7 GHz的全3G通信频段内,并且在两个频段内回波损耗≤–14 dB,两端口间带内隔离度≤–30 dB,交叉极化电平≤–20 dB。     

一种新型的宽频带双极化微带偶极子天线

根据通信行业标准,从工程应用角度出发,文章提出了一种新型的宽频带双极化微带偶极子天线,并应用HFSS11对天线性能进行仿真。仿真结果显示,在1.7GHz～2.7GHz频段内,天线VSWR〈1.3,隔离度小于-29dB,交叉极化比小于-15dB,具有较为稳定的方向图。     

超宽带MIMO印刷单极子天线的设计

为了适应UWB系统对天线小型化的需求,设计了一款紧凑型UWB-MIMO天线,天线尺寸仅为23 mm×31 mm×1.6 mm。通过引入阶梯状结构,极大改善了天线带宽。测试结果显示所设计的UWB-MIMO天线的阻抗带宽为2.9～28 GHz,带宽比为9.6∶1。整个频段内互耦程度小于-15 d B,中高频段小于-20 d B,很好地满足了UWB系统对MIMO天线带宽和互耦程度的要求。在此基础上,对地板进行改造,实现了天线的双陷波特性。     

加载调流电感的超宽带紧耦合阵列天线

基于阵列天线依靠阵元间电磁耦合拓展带宽的理论,提出阵元调流电感加载技术,设计一种新型超宽带相控阵天线。相比于一般紧耦合阵列天线,将工作带宽从5 倍频程提高至8. 8 倍频程。通过对天线进行加工与测试,验证其具备良好的波束特性和较高的辐射效率。其结果是该阵列天线可广泛应用于具备侦察、干扰、探测、通信等多功能电子系统。     

一种新型超宽带带通滤波器的设计

针对超宽带(UWB)系统易受无线网络信号干扰及传统的超宽带带通滤波器阻带较窄,不能有效抑制谐波的问题,提出了一种新型的UWB带通滤波器,该滤波器由两级交指梳状耦合谐振器级联组成,通过增加耦合指的个数来实现陷波特性,然后在两个交指谐振器的中间添加一个槽线锥形谐振器,使该滤波器具有抑制高次谐波特性,达到拓宽高阻带的效果,同时由于槽线谐振器的加入,陷波频段的抑制电平进一步提高.实验结果证明,所设计的滤波器既能保证3.1～10.6 GHz频段内的插入损耗小于3 dB,陷波频段为5.7～5.8 GHz,陷波频段的抑制电平高达-43 dB,同时又能拓宽高频阻带.     

一种具有简单微带线/共面波导结构的新型超宽带带通滤波器

本文提出了一种具有简单微带线/共面波导谐振器结构的新型超宽带带通滤波器,滤波器在通带的两侧具有两个传输零点。滤波器的输入、输出微带（开路）线之间具有耦合电容效应,该电容可以用来调整低端传输零点。微带（开路）线各自与共面波导谐振器可以形成两个串联电容,同时共面波导谐振器的一条短路枝节线形成了一个并联电感。微带开路线上的延伸微带枝节尺寸可以用来调整滤波器的上端传输零点。利用HFSS对该滤波器进行了仿真设计,详细的设计过程也一并给出。仿真表明滤波器的3dB带宽可以覆盖UWB的整个波段。     

基于地板开槽的陷波矩形渐变超宽带天线设计

提出了一种具有陷波特性的UWB天线.该天线用开槽的金属片作为辐射单元,并通过对地板的开槽处理减小了天线的尺寸.结合HFSS仿真工具,对天线结构进行理论优化并通过大量仿真对天线尺寸进行调整;设计出一种基于FR4介质的尺寸为25*15*1mm3的天线模型,并设计模型进行加工测量.该天线的工作频带覆盖3.1～10.6 GHz,并避免了3.5-GHz WiMAX,和5.825-GHz WLAN频段,适于超宽带无线通信系统的应用.     

UWB的调制技术及其应用前景

UWB(超宽带)技术是继CDMA技术之后迅速发展的一种宽带传输技术,将经过信息调制的基带脉冲进行直接发送,脉冲宽度一般为ns级,因此它的信号能量分布在从DC到几GHz范围。它相对常规窄带传输方式而言有低功率谱、低截获、抗干扰能力强、可高速数据传输、多径分辨能力强和共享频谱等优点。主要介绍了UWB的几种调制技术,包括:TH-PPM、DS-UWB、TH-PAM和TH-OOK。分别阐述了它们的信号调制与解调,并分析比较了它们的性能,得出TH-PPM功率效率最高,是一种最优方案,最后以一种简明方式分析了UWB的应用和未来发展前景。     

超宽带数据的时域去卷积算法的研究

信道冲激响应是研究超宽带信号传播特性的关键问题。针对现有超宽带实测信号的后期处理方法的不足,对时域去卷积单模板Clean算法进行了改进,降低了超宽带单模板信号获取的难度,简化了信道冲激响应的提取过程。研究表明,利用改进的算法对UWB时域实测数据进行处理,可以准确地提取信道冲激响应,为后续信号传播特性的分析提供准确可靠的数据。     

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。     

CMOS全差分超宽带低噪声放大器

文中给出了一个应用于超宽带射频接收机中的全集成低噪声放大器,该低噪声放大器采用了电阻并联负反馈与源极退化电感技术的结合,为全差分结构,在Jazz0.18μm RF CMOS工艺下实现,芯片面积为1.08mm2,射频端ESD抗击穿电压为1.4kV。测试结果表明,在1.8V电源电压下,该LNA的工作频带为3.1～4.7GHz,功耗为14.9mW,噪声系数(NF)为1.91～3.24dB,输入三阶交调量(IIP3)为-8dBm。     

交叉耦合馈电的小型化八臂缝隙螺旋天线

研究了一种应用于卫星导航终端的小型化交叉耦合馈电八臂缝隙螺旋天线。 八条缝隙螺旋臂作为天线的辐射 单元,蚀刻在 FR4 介质基板构成的方形柱状结构的外表面。 馈电网络为上、下相互正交四分之三圆环的交叉偶极子微带 线结构,延伸至了外表面且实现了交叉耦合馈电。 天线尺寸为 0. 082 λ0 ×0. 082 λ0 ×0. 130 λ0(λ0 为中心频率 1. 561 GHz 对 应的自由空间波长),实测结果显示, | S11 |≤-10 dB 的阻抗带宽为 1. 554 GHz ~ 1. 591 GHz,3 dB 轴比带宽为 1. 535 GHz ~ 1. 594 GHz。 在北斗卫星导航系统 B1 频段中心频率(1. 561 GHz)和全球定位系统 L1 频段中心频率(1. 575 GHz)处的增益 分别达到了 2. 56 dBi 和 2. 75 dBi。 该天线采用八臂缝隙螺旋和交叉偶极子臂耦合馈电相结合的结构,实现了较好的圆极化性能,同时具备宽频带和小型化的特点。