一种抑制背向辐射的微带缝隙天线的优化设计

本文主要针对一种应用于WLAN的微带缝隙天线进行研究和优化设计.通过在天线背面增加EBG结构的方法,对缝隙天线的背向辐射进行抑制,以降低天线的近场干扰.利用HFSS软件进行仿真,其结果表明,在增加EBG结构以后,不仅使得微带缝隙天线的背向辐射从-5dB下降到-25dB,而且微带天线的交叉极化也得到极大的抑制,在5.2GHz时交叉极化低于-25dB,同时使得天线的增益从2.91dBi提高到5.27dBi.     

吸波涂层雷达反射率原位测量技术

目的 为满足吸波涂层在装机条件下雷达反射率原位测量的迫切需求,提出一种基于天线近场测试的雷达反射率原位测量技术。方法 设计小型化超宽带天线、收发去耦结构以及屏蔽罩,构建原位测量探头,并与微波扫频模块和数据处理模块集成,研制出雷达反射率手持式宽频测量仪并。结果 经对比验证,在-17～0 dB反射率范围以及2～18 GHz频率范围内,该测量仪测量结果与弓形系统测量结果偏差小于1.5 dB。结论 该测量仪适用于厚度为1.5 mm以内已涂覆涂层雷达反射率的准确测量。     

一种新型的双陷波UWB天线研究与设计

为了有效地抑制窄带信号对超宽带系统的干扰,设计了一种新型双陷波平面超宽带天线,地板采用新型的缺陷地结构来扩展带宽,并通过在八边形天线的辐射贴片上加载互补开口谐振环、在馈线上开U形缝隙,使得天线在3.7～4.1 GHz和5.1～5.9 GHz频段内实现双陷波特性.分析了实现天线陷波的原理,研究了天线的尺寸参数对陷波的影响,并对所设计的天线进行了实物加工和测试.结果显示,该天线能够有效地抑制卫星C波段和无线局域网系统的干扰,远场方向图和增益特性良好,在整个超宽带系统工作带宽内具有较好性能,是一种能广泛应用于超宽带系统的新型超宽带天线.     

NIM球面近场法天线校准装置的测量不确定度评定

介绍了中国计量科学研究院（NIM）开发的一套精密球面近场扫描法天线校准装置(400 MHz～110 GHz)在测量天线归一化方向图（限于幅度）时的不确定度评定。以“自我比较法”为基础,简介了探头、安装对准、数据采样和射频系统等引入的18个不确定度分量的评定结果,重点针对天线暗室反射引入的不确定度不易评估的难题,基于射线追踪法提出了一种分析、测量和计算相结合的“干扰法”。评估结果表明该套近场系统在-40 dB副瓣电平内,重复性优于0.1 dB (26 GHz)、在忽略探头极化误差时的扩展不确定度优于2.7 dB。最后分析了球面近场天线测量的不确定度特点。     

陷波可重构的超宽带单极天线设计

本文提出了一个陷波可重构的超宽带单极天线.为了实现超宽带,辐射单元采用阶梯式结构.在辐射单元刻蚀一个开口缝隙,并在缝隙的适当位置放置三个开关,通过控制开关的不同组合状态实现陷波可重构.天线的尺寸为30mm×22mm(0.42λg×0.31λg,λg为低频导波波长).仿真和测量结果表明:天线可以工作在超宽带以及3个陷波可重构频段,超宽带工作频带为3.1GHz~10.7GHz,陷波频段涵盖3.4GHz~3.69GHz,3.7GHz~4.2GHz和5.2GHz~5.875GHz.     

一种超宽带平面天线的设计研究

设计一种小型超宽带平面天线,该天线为共面波导馈电的宽槽天线,其辐射贴片采用矩形与椭圆结构相结合的形式,并采用导带的圆形过度方法进行阻抗变换。在-10dB时的反射损耗带宽覆盖3.1～10.6GHz的频带范围,满足FCC所要求的超宽带无线通信带宽的要求,具有较好的应用前景。     

基于菱形单元的宽带微带栅格阵列天线设计

本文设计了一款新型微带栅格阵列天线.为了拓展天线带宽,辐射单元采用非均匀尺寸的菱形结构,在介质基板与地板间加入空气层,采用探入式同轴探针对天线进行馈电.单元间微带传输线采用正弦曲线结构,极大地减小了天线的辐射口径.天线面积为290×205 mm^(2),共包含7个菱形辐射单元.通过建模仿真和扫参分析,结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|<-10 dB)为13.0%(2.30 GHz~2.62 GHz).在工作频率2.45 GHz处,天线的最大增益达到15.4 dBi,交叉极化小于-25 dB,旁瓣电平低于-15.6 dB.     

用于衬砌探测的空气耦合探地雷达天线设计

针对隧道衬砌探测的实际需求,基于Vivaldi天线形式,通过对天线的馈电结构和装配方式进行优化,设计和实现了一款应用于探地雷达系统的超宽带脉冲辐射天线。所设计天线具有良好的空气耦合特性,其带宽可覆盖770 MHz～1 650 MHz;该天线所辐射时域脉冲波形的拖尾度小于10%。将收发天线装配于所设计的天线罩内,完成空气耦合雷达样机的设计、制作和测试,结果表明所设计天线系统具有与目标相距1 m～2 m的探测能力,对浅层目标分辨清晰,有效探测出了钢拱架结构,可用于隧道衬砌病害检测。     

超宽带陷波差分天线

本文提出了一种具有阻带特性的超宽带(UWB)差分天线.通过在超宽带天线的接地板上增加两个对称的C形金属带(TSCSCS),实现超宽带的阻带特性,通过调整TSCSCS的长度可以调节阻带的中心频率,同时,TSCSCS也提高了天线在高频段的增益.天线的测量结果表明,天线的带宽为3.25~10.8GHz,阻带为5.9~7.25 GHz.在整个工作频带内,天线的辐射方向图较稳定且有较高的增益,最高增益达5.53dBi.     

利用科赫分形解耦的四端口紧凑型QSC UWB MIMO天线

提出一种利用共面波导(Coplanar Waveguide, CPW)馈电的四端口紧凑型准自互补(Quasi-self-complementary, QSC)超宽带(Ultra-Wideband, UWB)多输入多输出(Multiple-input Multiple-output, MIMO)天线。此UWB MIMO天线的整体尺寸为40 mm×30 mm×0.8 mm,由4个六边形准自互补辐射单元对称排列而成,印刷在介质板的一侧。介质板另一侧印刷科赫分形解耦枝节和新型正六边形双开口谐振环(double-split ring resonator, DSRR)阵列,分别提升低频和高频处天线单元间的隔离度。实验与测试结果表明,此天线的工作带宽为3.1 GHz～15.5 GHz,在大部分工作频段内,隔离度达到20 dB以上。此外,天线在整个工作频带内具有良好的辐射特性和稳定的增益。包络相关系数小于0.04,表明该天线能够很好地满足极化分集特性,可用于便携式UWB MIMO无线通信系统。     

加载高阻抗表面结构的超宽带陷波天线设计

本文设计了一种新型超宽带陷波天线.在超宽带微带单极子天线馈线两侧加载高阻抗表面单元,获得WiMAX频段陷波.在高阻抗表面单元上蚀刻阿基米德螺旋结构缝隙,使得单元尺寸比传统结构减小了55.2％.为了进一步在WLAN和WiMAX频段实现双陷波,将非对称的新型高阻抗表面单元加载至微带单极子天线馈线双侧.加工制作天线实物并进行...     

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。     

用于WiFi频段的极化分集天线的研究与设计

本文设计了一个用于WiFi频段的极化分集天线,该天线由水平极化的缝隙天线和垂直极化的单极天线组成,利用其电场的垂直正交特性,可以提高分集天线两个端口间的隔离度.所设计的天线尺寸为24mm×36mm,测量与仿真结果显示该天线能工作在2.28~2.55GHz和5.63~5.87GHz两个频段内,具有较好的辐射特性,天线单元间的隔离度达到了30dB以上.     

基于超表面的紧耦合阵列天线设计

设计了一种应用于WiMAX的紧耦合阵列天线。基于超表面解耦原理,设计了一种具有负介电常数和正磁导率的耶路撒冷十字超表面单元。在二单元紧耦合贴片天线上方加载5×6的超表面以减小单元间互耦,矩形贴片上刻蚀一个U形缝隙改善天线的阻抗匹配。阵列天线的尺寸仅为55 mm×74 mm×8.2 mm(0.64λ₀×0.86λ₀×0.10λ₀,λ₀为3.5 GHz时自由空间的波长),天线单元的间距(边到边的距离)为1.3 mm(0.015λ₀)。测量结果表明,阵列天线能够工作在WiMAX的3.5 GHz频段,-10 dB阻抗带宽为13.83%(3.23 GHz～3.71 GHz),-18 dB解耦带宽为10.34%(3.3 GHz～3.66 GHz),天线具有良好的辐射特性。     

集合线对对数周期偶极子天线的影响

主要研究了对数周期偶极子天线．基于Pocklington积分方程和全域基函数，采用矩量法结合网络理论建立了天线算法模型；使用该模型计算了在天线阵和集合线共同作用下天线的辐射方向图，得出了集合线在不同频段上对天线辐射性能的影响，并通过截短延长线长度改善了天线低频段的辐射特性，增强了天线轴向方向性．     

新型全向圆柱体共形微带天线

本文提出了一种工作在2.4GHz处的新型全向圆柱体共形微带天线.该天线由两层介质板构成,采用8个对称分布的矩形金属贴片作为辐射单元,在方位角平面形成全向辐射,最大增益为4.816dB,工作频段是2.3GHz2.58GHz;通过采用耦合边馈和引入附属矩形贴片的方法,拓宽了天线带宽.天线的直径为50mm,高100mm,符合传统手榴弹规格要求,可用于手榴弹的监测与定位.相比已有的共形天线,该天线具有结构简单、高增益、宽频带等优点.天线内部有完整接地板,可完全屏蔽柱体内部结构.     

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.     

小型化超宽带微带天线的设计

本文提出了一种结构简单的小型化超宽带微带天线,尺寸为28mm×30mm．天线采用渐变馈线对酒杯状贴片馈电,接地板采用缺陷地的结构．天线参数采用电磁仿真软件CST进行仿真和优化．测量结果显示该天线在S11小于-10dB时,相对带宽是170．1％（2．4GHz～30GHz）．实际制作了天线的样品并进行了测试,实测与仿真吻合良好．     

基于特征模分析的宽带全向天线设计

宽带全向天线在现代军事、无线通信等许多方面有着非常广泛的应用.本文设计了一款基于特征模分析的宽带全向天线,并给出了设计方案与仿真结果.通过特征模分析,对天线结构进行优化设计,改善天线的带宽和辐射特性.通过设置适当的馈源,激励天线的单极子特征模式,得到工作宽带宽并全向性良好的天线.数值仿真结果表明,该天线工作频段在5.35～6.05 GHz,反射系数为-16.38 dB,天线峰值增益为4.12 dBi,阻抗特性良好.     

基于随机点阵的平面反射阵列天线设计

本文设计了一种新型的低互耦微带反射阵列天线.反射单元采用随机点阵结构,利用随机点阵结构的高自由度获得不同的反射相位.为了降低单元之间的互耦效应,在随机点阵单元外围添加方形金属环.采用该新型微带反射单元,设计了7×7规模的反射阵列.仿真和测试结果表明,在工作频率5.8GHz处,天线的增益为19.7dBi,阻抗带宽为6.0%(5.71～6.06GHz),主旁瓣比优于13.1dB,交叉极化小于-20dB,印证了随机点阵结构设计反射单元的可行性.