一种基于方向图重构机制的宽带宽视角相控阵天线

本文提出了一款风车形方向图可重构单元及其作为阵元的二维平面宽带宽视角扫描相控阵天线。所提出的单馈方向图可重构单元天线由辐射贴片、直流偏置电路以及宽带人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor, AMC)反射面构成。其中,辐射贴片为馈电结构可重构的四个Vivaldi缝隙组成的风车形贴片,它能够通过改变PIN二极管的通断以实现宽带内四个端射方向上的波束切换。此外,将AMC反射面加载于辐射结构的后端,使得最大辐射方向由原来的端射方向调整为准端射方向,这样有利于单元天线组阵后的扫描波束能够覆盖到侧射方向。对该天线单元及其构建的8×8均匀平面相控阵天线进行了仿真与分析。仿真结果显示,所设计的阵列天线同时具备了宽带宽视角二维波束扫描性能,其在5.4 ~ 6.1 GHz的工作频带内可以实现±60°范围内的二维波束扫描。同时,阵列的增益波动小于4.3 dB,并且具有较低的旁瓣电平。     

一种双频段方向图可重构的方形天线的设计

提出了一种新型的双频段方向图可重构方形天线。该天线由贴片-槽-方形环及四个带 U 型槽的类喇叭形寄生单元构成。通过改变 U 型槽结构的深度,天线可分别工作在2.45 GH 和5.25 GHz 两个频点。通过控制贴片-方形环-喇叭形寄生单元之间通断,选择相应的寄生单元,天线可分别在θ=45°和θ=90°平面上实现4个方向的定向辐射。该天线在2.42~2.52 GHz 和5.21~5.32 GHz 两个频段上具有较好的定向性,适用于抗干扰性能要求较高的多频点工作的无线通信系统。     

基于免疫算法的多频可重构微带天线设计

频率可重构天线可以在宽频带或者超宽频带范围内改变频率而以近似相同的方向图进行工作,这对当前许多移动通信系统天线的小型化具有重要意义.介绍了免疫算法的机理,通过将1个简单的矩形微带贴片天线划分成若干小的贴片元,并应用免疫算法优化求解响应于需求的最合适的二进制序列(对应就是小贴片的存在与否的情况)来控制天线的可重构特性,设...     

一种旋向与轴比均可重构极化微带天线的设计

提出了1种轴比与旋向均可重构的极化微带天线,可在同一副天线上实现圆极化和椭圆极化,且进行旋向切换.该天线采用Wilkinson功分器馈电,通过控制开关状态,天线馈电可实现正交双馈与带微扰单馈2种工作方式,分别产生圆极化与椭圆极化波,并对每一种极化波,可进行左、右旋向的切换.给出了天线的结构及参数,分析了主要参数对天线性...     

一种小型化频率可重构微带天线的设计

提出一种新型的小型化频率可重构微带天线.天线由1个倒L形的微带馈线、5个长宽不等的矩形贴片及1个阶梯型的接地面构成,天线整体尺寸为30 mm× 35 mm×1.6 mm.通过控制开关的状态选择相应的辐射单元,可改变表面电流分布,获得不同的工作频段,实现各个状态间的切换.该天线的10个有效工作状态可以等效覆盖1.89～1.92 GHz、2.16～2.32 GHz、2.39～2.91GHz、3.30～3.69 GHz、5.05～5.85 GHz5个不同的频段,各个状态下天线具有良好的全向特性.该天线在WLAN、Wimax、ZigBee、Bluetooth等无线通信系统中具有一定的应用价值.     

一种适用于GSM/WLAN/WiMAX应用的U型槽三频天线

本文提出一种嵌套U型槽结构矩形微带馈电多频平面天线,可用于全球移动通信系统、全球微波接入和无线局域网。三个工作频段由一对互相嵌套的U型槽和矩形结构实现。所设计的天线尺寸为40×30mm²。结果表明,该天线的10dB阻抗带宽分别为130MHz、240MHz和170MHz。该天线在三个工作频段上均表现出良好的辐射方向图和可接受的增益。     

频率可重构超宽带天线

设计了一个可重构阻带超宽带天线,它是将可重构天线技术运用到超宽带天线的设计中.该天线以印刷单极子椭圆天线为原型,为了扩展天线的阻抗带宽,在背面接地板进行适当的修改,即在地板的上面两侧开2个三角形的缺口,中间开一个矩形的缺口.超宽带天线的的阻抗带宽为2.8～11 GHz.在该椭圆天线的基础上,在馈线部分进行适当的开槽产生阻带效果,并加上2个理想开关,通过控制2个理想开关的通断,实现在3.3～3.7 GHz、5.15～5.825 GHz、8.0～8.4 GHz频段阻带可重构,理论和实际测试表面该天线能够满足超宽带天线的应用,并且能够实现可重构阻带的作用.     

平面近场天线测量误差分析

基于平面近场天线测量的基本理论,以半波偶极子阵列天线为模型,利用数值分析的方法研究了平面近场天线测量中的有限扫描面截断误差、位置误差和暗室环境误差对天线方向图副瓣特性的影响;并用自比较法实测了探头和AUT之间多次耦合的影响;给出了有探头补偿时由近场数据确定天线远场方向图的计算公式和OEWG探头的E面和H面方向图。通过与理论结果比较,得出了上述5项误差源产生的误差及其范围,即测量天线方向图副瓣的不确定度大小。该研究为近场天线测量技术的误差分析和补偿提供了一定的理论依据。     

小型化双频印刷缝隙天线

针对无线通信系统中的多频段传输天线的小型化问题,设计了一种由L型微带线馈电的小型化缝隙天线。通过在地平面上开三个阶梯组成一端开口的缝隙切断电流路径,从而实现WLAN频段的双频带覆盖。运用电磁仿真软件对天线进行参数仿真和优化分析,通过改变缝隙的长度和宽度来实现天线同时工作在2.45GHz和5.8GHz。结果表明天线端口回波损耗S11≤-10dB以下工作带宽分别为2.4~2.49GHz和5.48~6.1GHz,满足IEEE802.11b/g和IEEE802.11a/n标准。同时对天线进行实物制作并进行端口回波损耗、增益和辐射方向图测试,仿真结果与测试结果比较吻合。相较于传统平面缝隙天线,本文提出的天线尺寸紧凑且结构简单,易于加工并与电路良好集成,具有广泛的通信应用前景。     

基于等效磁流法的平面近场测量技术研究

为了进一步论证等效磁流法的近场-远场变换算法在平面近场测量中的实用性与准确性,本文首先根据矩量法（MOM）建立了平面天线口径面上等效磁流的辐射电场方程,利用波导探头采集待测天线平面近场的电场分布,通过共轭梯度法求解矩阵方程,得到天线口径面上的等效磁流分布,之后由格林函数计算出天线远场方向图。最后,通过两种喇叭天线进行实验测试验证。同时将等效磁流法计算出的远场方向图以及由传统的平面波展开法计算出的远场方向图与紧缩场天线测试暗室的测量结果进行对比,结果发现本文算法反演出的远场方向图比平面波展开法在相同测试数据下反演出的远场方向图与紧缩场测量结果相比一致性更好,其中线性角锥喇叭天线的E面和H面方向图吻合度均达到,双脊喇叭天线的E面方向图吻合度达到,H面方向图吻合度达到,验证了等效磁流法算法在平面近场测量中的准确性。     

The design of linear and circular polarization for dual band microstrip slot antenna

This paper presents a lightweight antenna for wireless communication systems. The proposed antenna has been designed to be a dual‐band and dual‐polarized antenna by using a right‐angled slot structure fed a by microstrip line. The designed antenna is composed of three right‐angled slot radiators on the ground plane. The first two radiators are right‐angled slots of similar scale which are added to generate circular polarization at 4.95 GHz, while the last one has been designed for linear polarization at 2.45 GHz. Furthermore, in order to achieve dual‐band operation and dual polarization with good matching, a special arrangement is proposed. The results of simulation and measurements such as return loss, axial ratio, and radiation patterns are shown at the resonant frequencies of 2.45 and 4.95 GHz. Details of the experimental results are presented and discussed. In addition, the presented antenna can operate and cover the applications of a wireless local area network (WLAN IEEE 802.11 a/b/g/j/n). © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Design,modeling and analysis of dual-feed defected ground microstrip patch antenna with wide axial ratio bandwidth

In this paper, a low profile microstrip patch antenna with defected ground structure is proposed for wide impedance and axial ratio bandwidth. The antenna structure consists of two feed lines with a circular defect loaded in the ground surface. The proposed antenna shows an impedance bandwidth of 71.92% ranging from 8.95 to 19 GHz covering X, Ku and K band applications. The mutual coupling between the two feed lines is suppressed by means of a single and double arc-shaped defect embedded in the ground plane. The mutual coupling is suppressed to a level of ? 37.5 dB with improved radiation performance. The measured 3-dB axial ratio bandwidth of the proposed antenna ranges from 8.85 to 11 GHz. An equivalent circuit model of the designed antenna is also proposed for theoretical analysis and theoretical results are verified with simulated and measured results.     

六频段手机天线的设计

提出了一种应用在手机终端上,同时能够覆盖无线通信频段中六频段的新型天线设计。在设计中应用到了多个短截线和条带线来产生多频段。整个天线包括接地面在内的体积是38mm×140mm×7mm。该天线能够工作在LTE700、AMPS800、GSM900、ISM/Bluetooth、WLAN和WiMAX这6个频段。根据计算、仿真优化的尺寸,对天线原型进行了制作与测试,在最后给出了软件仿真结果和实际测试结果,结果显示两者基本吻合。     

Design of smiling‐face‐shaped band‐notched UWB antenna

A novel smiling‐face‐shaped band‐notched ultra‐wideband (UWB) antenna is designed in this paper. First, antenna bandwidth is broadened by adding a pair of small semi‐circular stubs (ears) and etching a pair of symmetrical C‐shaped slots (eyes), a triangular slot (nose), and a U‐shaped slot (mouth) on the patch. Second, by adjusting the length of the ground plane and creating a stepped slot on the ground plane, antenna bandwidth covers 3–12 GHz. Third, a pair of L‐shaped slots (hands) is etched on the ground plane to create a notch, which can effectively suppress the interference signal in worldwide interoperability for microwave access (WiMAX) (3.4–3.6 GHz) and satellite C band (3.7–4.2 GHz). Lastly, the proposed antenna is fabricated and measured. The measured results indicate the proposed antenna has good performance and can be widely used in UWB systems. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

天线互耦对赋形波束增益的影响和分析

分析了天线单元之间的耦合作用后,运用理论推导得到了天线的散射矩阵.通过遗传算法对线阵天线进行了波束展宽,对阵列进行了互耦分析.分析结果表明:波瓣展宽后天线的旁瓣电平与增益都受到了互耦的影响,主要是由于相位加权破坏相位分布的连续性,导致了能量的利用效率降低,从而导致了天线的增益降低.在波束赋形中,可以加入算法强制相邻通道间的相位分布连续,之后得到的方向图可以适用阵列存在强耦合的情况.