梯形超材料对微带天线增益指标的改善

为改善传统单一微带天性增益较低的性能缺陷,设计一种新型带缺口梯形超材料结构,并将该结构作为微带天线覆层。采用Ansoft HFSS软件对超材料结构进行仿真,得到回波损耗和传输参数,再采用NRW反演算法求出等效介电常数和等效磁导率,从而验证该结构在7.09~7.19 GHz频段内其等效介电常数和等效磁导率同时为负的性质。对具有该结构覆层的微带天线进一步研究,其结果表明,该超材料结构与微带天线形成较好的传输匹配,增益的最大值从8.3537 dB提高到10.74 dB。该超材料结构能有效改善微带天线的增益。     

基于PMC基底与PBG覆层的新型微带天线的研究

从结构紧凑且方向性高的目的出发,设计了一种既有完全磁导体（PMC）基底又有光子晶体（PBG）覆层的新型电磁晶体贴片天线,用全波模拟方法研究了该新型天线的输入回波损耗、辐射方向图、增益和方向性系数等性能,模拟结果表明,加入PMC结构和PBG覆层以后天线的方向性得到了很大的提高.PMC基底结构将天线的方向性系数由原来的7.0 dB提高到10.16 dB,PBG覆层结构则将天线的方向性系数提高到13.7 dB,既有PMC基底又有PBG覆层结构的新型电磁晶体天线的方向性系数被进一步提高到了14.3 dB,接近于具有相同尺寸和工作频率的天线的理论极限（14.6 dB）.     

基于Zigbee的一种矩形微带天线的设计

针对传统的无线模块中直立式天线体积大,功耗高等不足,提出了用微带天线替代传统的直立式天线的方法．根据项目需求确定微带天线的材料、形状、类型,估算出天线的尺寸,在ADS设计软件环境下,介绍了基于Zigbee的中心频率为2．4GHz微带天线的整个设计流程,利用ADS仿真软件建立天线模型并对其仿真,通过优化匹配和调整天线模型,最终使天线的特性达到最佳、参数符合项目要求．     

箭头型超材料模型及其在无线电力传输中的应用

为改善无线电力传输系统中微带发射天线的增益和方向性系数2个性能指标,提出一种新型箭头型超材料模型。通过HFSS电磁软件仿真和反演参数法提取其有效参数从而验证所设计的箭头型超材料模型在6.51~7.34 GHz频段符合等效介电常数和等效磁导率同时为负的性质;将箭头型超材料模型加载作为微带天线覆层,从而使微带天线的E面和H面远场辐射方向性系数的HPBW分别减少48.7%和54.9%,其最大增益和最大方向性系数分别从7.665、7.45 dB增加到10.977、11.19 dB。该箭头型超材料模型和微带发射天线形成了较好的传输匹配,从而提升了无线电力能量的传输效率。       

特高频微带天线的分步尺寸优化

针对特高频微带天线设计中常用经验公式精度下降和数值分析方法速度缓慢的矛盾，本文提出了一种微带天线优化设计的方法，并在此基础上建立微带天线优化设计模型。软件实现以Matlab为主，并以HFSS进行辅助设计和性能验证。     

基于左手材料的微带贴片天线

为实现微带天线的小型化,提出了一种基于左手材料的微带贴片天线。该天线在普通贴片天线底板上加载左手结构,利用左手材料的相位补偿特性,突破了传统微带天线的半波长限制,实现了微带天线的小型化设计。利用电磁仿真和实验分析了天线的性能,实验结果表明,加载左手材料结构的微带贴片天线的电性能优于传统贴片天线,且尺寸仅为传统天线的67.5%。     

基于BP神经网络矩形微带天线谐振频率预测

谐振频率是微带天线的重要技术指标,建立合适的数学模型以获得微带天线精确的谐振频率,在微带天线的设计中至关重要,通过BP神经网络建模的方法对天线谐振频率进行预测.以一款谐振频率为2.4 GHz的矩形微带天线为分析算例,通过HFSS软件的仿真计算,获取了大量的天线样本,在此基础上建立了矩形微带天线的BP神经网络模型,并预测出不同结构参数下5个矩形微带天线的谐振频率.再将这5个天线的结构参数输入HFSS软件,用HFSS软件对这些天线进行仿真得到其谐振频率,比较结果证明采用BP神经网模型预测得到的天线谐振频率与HFSS仿真结果间误差很小,说明神经网络预测得到的天线谐振频率有效,本文的设计方法可行,效果良好.     

一种双层宽波束微带天线的设计

基于延伸介质板尺寸的方法,设计了一种工作在L频点1 616 MHz和S频点2 492 MHz的双层宽波束圆极化微带天线。仿真结果表明,所设计的微带天线参数分别为L频点3dB波束宽度为173°,10°仰角增益为0.55dBic;S频点3dB波束宽度为178°,10°仰角增益为0.44dBic。与传统微带天线相比,该天线具有宽波束与较高低仰角增益等特性。     

PBG结构方形切角微带天线的设计

介绍了一种在传统方形切角微带元上加PBG结构的微带天线。在辐射元的四周刻蚀了等间距的方型贴片,并在中心过孔与地板短路,形成高阻抗表面(HIGP)。仿真和实测结果表明,通过在方形切角微带元四周加高阻抗表面(HIGP)结构,能使天线在不改变园极化特性的基础上,有效地改善天线的前后比,提高天线的增益并有效减少天线的尺寸。     

低雷达散射截面的微带天线设计

文中基于微带天线的开槽技术和短路针加载技术,设计了低雷达散射截面(RCS)的微带天线.将分形技术应用于微带天线RCS缩减中,设计了单辐射边分形低RCS微带天线.研究结果表明:微带贴片天线在1~12GHz的频带内实现天线RCS缩减,最大缩减幅度为20dB.基于分形技术的微带天线实现了天线带内、带外RCS同时缩减.     

表面开十字形辐射槽的新型GNSS贴片天线的研究和应用

研究了一种表面开十字形辐射槽的新型贴片天线,并与同频率的一般贴片天线做性能对比,研究结果表明,此类新型贴片天线具有频带宽和形状小的突出优点.将其应用于一种精确测量型的GNSS双频天线设计,充分展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽,设计的天线可以接收全频段GNSS导航系统信号.采用HFSS软件仿真的结果显示,它的阻抗带宽、轴比带宽、增益和相位中心稳定性等性能参数都较好,并且表现出良好的圆极化性能和小型化效果,尤其适合于手持式精确导航终端,具有良好的应用前景.     

一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。     

一种双频微带贴片天线的设计

在矩形微带辐射贴片的设计基础上,通过选择合适的50Q同轴线的馈电位置,设计了一个双频微带贴片天线,工作于1．3GHz及1．8GHz频段。基于ANSOFT公司HFSS三维仿真软件,对天线尺寸进行设计,并通过合适的馈电位置实现与微带线之间的匹配,降低天线的回波损耗。结果表明：端口散射参数s11表明天线在1．3GHz及1．8GHz表现小的回波损耗,该方法可为实际双频天线的设计提供指导。     

方形切角园极化微带天线的设计

在12GHz中心频率上设计、制作了园极化方形切角(patch with corners)微带天线、方形切角带调配分支微带天线,经Ensemble软件仿真和HP8720D网络分析仪实测表明,本文设计的天线具有良好VSWR带宽特性和较好辐射特性。     

有限大面积的频率选择表面与微带天线一体化

从方环缝隙型频率选择表面（FSS）出发,利用有限元法的电磁仿真计算软件（HFSS）,对微带天线与有限大面积的FSS阵列进行了一体化建模和仿真,确定了FSS结构与微带天线间的最佳距离。同时还研究分析了在不同工作频率下,FSS结构的空间位置与天线间的关系,FSS结构单元个数变化等情况下的天线增益方向图的变化。     

一种毫米波梳形天线阵的设计

本文研究了微带梳形天线阵的设计方法，推导了微带梳形阵方向图函数表达式，并在毫米波段上设计制作了一些具体的微带梳形阵。作者相信整个天线的设计方法可推广到其它频段及二维面阵的情况，并且，该设计方法对于Ｋｕ波段卫星通信微带天线和Ｋｕ波段卫星电视平面接收天线的设计，有一定的参考价值。     

一种RCS计算的新方法

给出了使用矩量法分析微带天线散射的方法,由于引入了附加模基函数,能够较准确地分析探针的作用.提出了使用两种不同负载的天线的散射场求天线接任意负载时天线的散射场的新方法,为快速分析微带天线的散射特性提供了理论基础.数值结果证明了这种方法的有效性.     

基于HFSS的4×24微带阵列天线的研究与设计

微带阵列天线的馈电方式有微带线馈电和同轴馈电两种方式,本文利用HFSS软件对微带阵列天线进行了研究,分析了两种馈电方式的传输损耗及其对天线方向图的影响,利用模块化的设计方法实现了一种基于同轴线馈电结构的多元矩形微带阵列天线。在HFSS仿真设计环境里对天线进行了物理建模,该微带阵列天线的方向图特性良好,工程上实现比较方便。