陷波特性平面超宽带天线的研究进展

对陷波特性超宽带(UWB)天线的研究现状进行了分析总结.介绍了陷波特性超宽带天线的技术背景,分别对近年来陷波功能超宽带天线的设计进行了详细的评论,最后展望了陷波特性超宽带天线的未来发展方向.     

陷波平面超宽带天线的研究进展

随着对超宽带平面天线的研究和广泛应用,在超宽带天线中实现对其他无线通信设备特别是WLAN设备的干扰抑制成为近年来的研究热点。介绍了陷波特性超宽带天线的技术背景,对近几年国内外关于陷波超宽带天线的最新研究成果进行了分析总结,研究成果对超宽带天线的设计和频带的抑制具有一定的指导作用。最后对无线通信中超宽带天线的发展趋势进行了展望。     

一种小型平面超宽带天线的设计与研究

提出了一种新颖的小型平面超宽带(UWB)天线.该天线由微带槽天线的基本结构变形而来,为获得超宽带频率特性,设计时馈电微带线采用了渐变结构的叉形调谐支节,金属底板的开槽设计成对称多边形.首先通过数值计算来获得最佳的天线几何尺寸,并制作了实际的样品.对天线的反射特性、方向图以及增益都进行了测试,然后利用时域有限差分(FDTD)方法计算了天线收发脉冲信号的保真度.研究结果显示该天线具有良好的超宽带特性.     

一种基于仿生学的小型双陷波超宽带天线

基于仿生学原理,以对称牛头形设计了一款小型超宽带双陷波功能微带天线。该天线包括带有“牛角”的对称牛头形的主体辐射单元,采用共面波导结构进行馈电。通过仿真及实验验证可以看出该天线在3. 3 ～3. 8GHz 和5. 0～5. 5GHz 具有良好的陷波特性,天线的驻波比从2.1GHz 覆盖到了14.4GHz (VSWR<2),相对阻抗带宽超过了149%。     

基于左手材料的超宽带平面天线的设计

设计了一种十字交叉耦合型结构的左手材料,左手材料构成的超宽带陷波滤波器通带范围为3.16~11.84GHz,陷波范围为7.01~8.56GHz。针对现有平面天线设计难、体积大和滤波性能低等问题,将左手材料的滤波器加载于两款结构简单、易于加工的平面天线上,构成基于左手材料的超宽带滤波天线。相比于现有平面天线,该滤波天线同时具有辐射和滤波功能。经HFSS软件仿真和计算得出该滤波天线工作在超宽带范围内,X波段陷波处回波损耗可达-1.30dB,实现了超宽带天线集成化、小型化的设计。     

共面波导馈电小型平面超宽带天线的设计与研究

首先提出了一种新结构共面波导馈电的小型平面超宽带(UWB)天线,该天线类似一般的共面波导馈电宽缝隙天线,为了获得超宽带工作特性,设计方案中采用了叉状结构的调谐支节,并将其辐射缝隙设计为多边形;通过数值计算研究了某些尺寸参数对天线输入特性的影响,在计算的基础上通过大量的实验详细研究了天线的频域工作特性,然后对其时域瞬时脉冲信号保真度特性进行了数值分析。计算与实验的结果表明,该天线具有超过3.2∶1的工作带宽和全向辐射特性,而且具有较好的线性相位传输特性和脉冲信号保真度,是一种有实用意义的超宽带天线。     

定向超宽带平面天线阵列设计

设计了一种超宽带（ultra-wideband, UWB）定向平面天线二元阵列。两个圆形单极子天线单元通过T 型功分馈电网络组成二元阵。天线在-10dB 以下回波损耗从2.98～10.96GHz,绝对阻抗带宽为7.98GHz,倍频程为3.68。天线增益在3GHz,6GHz 和9GHz 时,分别为3.54dB,5.03dB 和5.67dB。天线最终尺寸为28.4×67 mm2, 厚度为1mm。有效 实现了方向图定向性,可用于远距离地面宽带通信系统。     

一种双陷波超宽带单极子天线的设计

提出了一种新型双陷波特性的超宽带单极子天线。通过在介质基板上添加锥形辐射贴片,天线可以覆盖超宽带通信频段。在辐射贴片上引入上、下两个锥形缝隙结构,可以实现3.5 GHz、5.5 GHz的双陷波特性。天线实测模型电压驻波比＜2的阻抗带宽是2.56~10.61 GHz,其中3.18~3.76 GHz和4.4~5.75 GHz具有陷波特性。测试表明,天线在工作频带内具有全向辐射特性。     

一种采用组合陷波结构的新型超宽带平面天线

首先提出了一种小型平面超宽带天线的设计。天线采用FR4印刷电路板制作,由共面 的叉形辐射单元和多边形缝隙构成,整体尺寸为30 mm×28 mm×0.8 mm。采用 HFSS软件对天线进行了优化设计和参数分析。然后,通过在叉形辐射单元增加微带开路枝节 并且在地板开一对倒L形细裂缝的办法,设计了组合陷波结构的超宽带天线。实验表明：组 合陷波结构天线在51～5.9 GHz阻带内,回波损耗的最大值达-1.5 dB,与常规的 单陷波结构超宽带平面天线相比较,其回波损耗频率曲线更为陡峭,从而能更有效地提高 超宽带通信系统抑制无线局域网设备所带来干扰的能力。     

一种新的平面椭圆单极子超宽带天线

研究了超宽带天线的设计,提出了一种适合天线特征的设计方法。该文所提出的天线设计,讨论的是超宽带天线的综合特征,主要是基于频域的传递函数对各个参数的测量,即波形相关性、波形宽带拉伸比、波形相对增益。仿真结果表明,天线的整体性能和特征表现均很好,特别是在天线孔径方面有更好的表现。通过对这些参数的测量可定量地描述超宽带的传输性能。     

一种基于微带槽天线的带阻性UWB天线的研究

提出了一种新颖的小型平面超宽带天线。该天线由微带槽天线的基本结构变形而来,为获得超宽带的频率特性,设计时馈电微带采用了圆弧形调谐枝节,金属底板的开槽设计成对称多边形之后通过数值计算获得最佳的天线几何尺寸。通过HFSS仿真和测试设计了一种频率覆盖3.1～10.6 GHz的超宽带UWB天线,其对包含在超宽带频段范围内的民用频率范围有一定的滤除作用,结构简单并且驻波特性良好,方向图具有准全向性。     

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。     

超宽带带阻平面天线的快速化设计

提出了一种小型化,低剖面,同时具有带外抑制(WLAN)的平面UWB天线.该天线包括了一个菱形的辐射贴片,它的工作带宽大约为10GHz,覆盖了3-13GHz的频带,并且在5GHz到6GHz处形成了一个阻带.仿真优化了天线的性能指标包括电压驻波比,辐射方向图和增益.该天线采用的介质基板是FR-4,尺寸为25×35mm,由微带线馈电.该天线很容易和微波电路集成,且制造成本低.最后再通过CAD快速化设计其结构.     

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.     

一种新型的双陷波特性超宽带天线的设计

提出了一种新型的具有双陷波特性的超宽带天线。该天线在2.8～12 GHz 的宽频带范围内电压驻波比(VSWR)小于2,通过在馈线上引出两个枝节获得了3.3～3.9 GHz 和5～6 GHz 的双陷波特性。通过调节枝节的长度和宽度可以很容易的调节阻带的位置和宽度。仿真和测试结果表明这种新型的天线具有良好的阻抗特性和辐射特性。该天线结构简单,易于加工,便于集成。文中给出了天线的设计以及不同参数对天线性能的影响     

一种新型陷波特性超宽带天线设计

为了满足现代通信的需求,设计了一种新型的超宽带平面天线,实现了良好的超宽频带阻抗匹配.该天线的辐射贴片与接地板结构相似,通过在辐射贴片上加载U型槽以及在馈线一侧加载新型陷波结构分别在中心频率3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波.天线实测与仿真结果基本相近,通带内辐射效果良好,且该天线对WIMAX及WLAN波段有很好的抑制功能,可用于超宽带系统.     

共面波导馈电的超宽带天线的研究

本文设计一种共面波导馈电的超宽带天线（UWB）,其阻抗带宽达到341%。所设计的天线印刷在尺寸为28×21×1.6mm3,介电常数为2.65的聚四氟乙烯介质基板上。并利用电磁仿真软件HFSS对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到天线的理想尺寸。最后,对优化的超宽带天线进行制作,测试。实验结果表明,该天线比传统微带贴 片天线性能有了较大的提高,从而证明利用共面波导馈电的超宽带天线设计方法,能够实现兼容多种通信系统的可行性和有效性。     

一种CPW-fed的双陷波超宽带天线的设计

设计了一种小型双阻带超宽带天线.天线采用共面波导(CPW)馈电的地板结构,地板由两个半椭圆构成,从而实现了超宽带天线及小型化.通过开双U型缝隙实现了双阻带特性,阻带带宽分剐是650 MHz和590 GHz.天线实物测量结果表明,天线驻波比<2的带宽为2.97～12.75 GHz,在整个频段内天线增益较高,同时方向图全向...     

Dielectric Lens Antennas for Wireless Broadband Communications

Dielectric lens antennas are proposed for wireless broadband communication systems in the mm-wave range. Two lens antenna configurations for base station applications are presented and evaluated in terms of radiation characteristics, feeding system, input reflection loss, bandwidth and fabrication tolerances. The system requirements to provide optimum power distribution over the cell and good control of the cell boundaries are achieved. These lens antennas are designed for circular symmetric cell coverage and use a circular waveguide as the feed targeting typical applications at 60 GHz and 40 GHz range. The same concept is applicable for non- symmetrical cells with other feeds. Simulations are performed using Geometrical and Physical Optics codes as well as Finite Elements codes. Theoretical results are verified by measurements, showing good agreement.