基于新型复合左右手传输线的零阶谐振天线

通过在共面波导上引入周期排列的缝隙和二阶Hilbert分形接地曲线,实现了一种新型复合左右手传输线。在等效电路模型的基础上,利用HFSS和Serenade软件对该传输线的电路参数进行了拟合。拟合出的电路参数表明:该传输线可以用于设计具有较宽带宽的小型化零阶谐振天线。作为验证,设计并制作了一个两单元零阶谐振天线。实验结果表明:该天线比之前报道的复合左右手零阶谐振天线具有更小的电尺寸和更宽的工作带宽。基于这些优点,该天线可以用于现代通信系统中。     

基于左右手传输线的小型天线设计

基于复合左右手传输线技术研究设计超小型的天线,通过对复合左右手传输线结构的适当调整获得一个零阶谐振天线,此时天线的工作频率不再依赖于天线的几何尺寸,而只与构成左手传输线的电感与电容相关,从而可大大降低天线的几何尺寸。文中基于复合左右手传输线设计了一款小型天线,使其可以工作在ISM频段,能够满足无线局域网(2.4~2.4835GHz)的要求。     

一种基于零阶谐振的双频电小天线设计

提出利用复合左右手传输线结构的零阶谐振设计一款具有双频特性的电小天线。该电小天线主要由介质基板、地面、加载了交指电容的贴片、弯曲线电感与圆角矩形虚拟地组成,具有电小尺寸特性(电尺寸为0.75)。该天线有两个工作频段,频段1的中心频率为1.22 GHz,频段2的中心频率为2.78 GHz,对应的相对带宽分别为3.28%和27.34%,同时覆盖了GPS L2(1220 MHz)与WiMAX(2500~2700 MHz)两个通信频段。天线在两个工作频段内均具有良好的辐射特性,频段1和频段2的平均峰值增益分别为1.0 dBi和1.72 dBi,平均辐射效率分别为53.12%和74.07%。最终对所设计的天线进行实物加工和测试,测试结果与仿真结果吻合良好。     

基于复合左右手传输线的新型蘑菇形天线*

针对传统蘑菇阵列由于馈电点偏离中心导致的交叉极化增大等问题,本文提出了一种新型蘑菇形结 构,并对其辐射特性进行了研究。设计并制作了一款基于该新型蘑菇形结构的2×2 小型化全向天线,所设计的天线 工作于2.27GHz,相对带宽1.15%,交叉极化抑制度达到35dB,天线单元结构的尺寸为0.15λ0×0.15λ0×0.01λ0 ,阵列结构尺寸为0.3λ0×0.3λ0×0.01λ0,具有方位面内的全向辐射方向图且方位面的不圆度小于0.15dB。     

基于复合左右手传输线结构的小型天线

通过将天线谐振在零阶模式,以及在地平面增加细长线的方法设计了一款基于复合左右手传输线的小型天线,并利用仿真软件CST对该天线的特性进行了仿真验证。结果表明:天线的物理尺寸仅为23 mm×21 mm×1.8mm(0.188λ0×0.171λ0×0.015λ0),天线的零阶谐振频率为2.448 GHz,–10 d B回波损耗阻抗带宽达97.8 MHz,相对带宽达到4.0%,最大增益为2.451 d Bi。所设计的天线具有尺寸小,结构简单、频带宽,增益高等优点,能够满足无线局域网(2.4~2.483 5 GHz)的要求,有广阔的应用前景。     

基于复合左右手传输线的小型化频率可重构天线

提出了一种基于π型复合左右手传输线的非谐振型小型化频率可重构天线。该天线的双螺旋结构和叉指结构提供左手电容和右手电感,结合通孔技术提供左手电感,并采用PIN二极管,通过控制二极管的开关控制工作频率的改变。当二极管导通时,中心频点为2.35 GHz和4.05 GHz,当PIN二极管断开时,中心频点为2.39 GHz、3.48 GHz、4.04 GHz和5.81 GHz。仿真和实物测试结果表明,所设计的天线工作频段覆盖WiMAX和WLAN频段,且实现全向辐射。该天线有尺寸小、频带宽、结构简单等优点,具有广泛的应用价值。     

基于复合左右手传输线的圆极化天线

根据复合左右手传输线(CRLH-TL)基本原理,设计了一种带有CRLH-TL结构的圆极化天线。通过双螺旋槽结构和底部的矩形金属条来引入左手模式,利用割除正面辐射贴片上的两个矩形的方法,产生圆极化辐射。设计并制作的微带天线整体尺寸为50 mm×40 mm×16 mm,天线的实测阻抗带宽(<-10 dB)为32.4%(2.38～3.30 GHz),实测轴比带宽(<3 dB)为6.90%(2.66～2.85 GHz),并在该工作频段下实现了相对磁导率和相对介电常数双负的左手模式特性。     

应用于L波段的新型左右手复合微带天线

设计了一种基于加载并联电感的新型左右手复合微带天线,利用电磁波在有耗介质中传播的色散关系,分析其只存在零阶和正阶的电磁波工作模式,通过简单调节微带天线馈电点的位置实现微带天线的单频或者双频工作.仿真和实验结果表明:这种微带天线的零阶和一阶模式电磁波的工作频率在L波段,零阶辐射模式为全向辐射模式,一阶辐射模式为定向辐射模式.     

基于CRLH TL的小型化宽频带手机天线设计

主要阐述基于复合左右手传输线(CRLH TL)零阶谐振模设计小型化宽频带的手机天线。该天线低频段由尺寸较大的零阶谐振天线决定,高频段由尺寸较小的零阶谐振天线决定,尺寸较大的零阶谐振天线的右手模式与尺寸较小的零阶谐振天线的零阶谐振模谐振在相邻的频带上实现频带融合,从而扩展高频段的带宽。该天线覆盖了GSM900、PCS、UMTS、Bluetooth和ISM2400五个移动通信频带,天线厚度仅为1mm,所占面积为37×15mm2。测试结果与仿真结果吻合,满足移动通信终端对手机天线的要求。     

非对称共面波导复合左右手传输线的多频天线

设计了一种新型的基于非对称共面波导(ACPW)馈电复合左右手传输线(CLRH-TL)的四频段混合小型化天线。天线由非对称共面波导接地面加载互补开口谐振环缝隙、单极子天线终端加载复合左右手传输线单元组成,将常规单极子天线与超材料结构的零阶谐振器天线双模式混合。实测结果表明：天线回波损耗大于10 dB的阻抗带宽分别为1.55~1.65 GHz,2.4~3.7 GHz,5.15~5.36 GHz,5.71~5.89 GHz,通带内具有良好的辐射特性。天线结构简单紧凑,易于集成,可应用于GPS,WLAN和WiMAX无线通信系统中。     

Dual-Band Mixer Using Composite Right/Left-Handed Transmission Lines

The concept of composite right left-handed transmission lines provides for one additional degree of freedom in realizing arbitrary dual-band frequency response devices. In this letter, an arbitrary dual-band operation mixer, based on the classical balanced mixer topology is proposed. The prototype demonstrates the mixer performance for a ratio of 2.5 between the two operation bands (860 MHz and 2,150 MHz). The conversion losses are better than 8.5 dB in both bands.     

基于复合左右手传输线的LTCC滤波器设计*

基于Caloz等人提出的复合左右手传输线结构,结合低温陶瓷共烧技术(LTCC)工艺特点,通过三维交指电容和接地带状线结构实现了多层复合左右手传输线(ML CRLH TL)谐振器。该结构将平面的交指电容转移到Z方向上,有效地减小了谐振器的尺寸。通过对谐振器结构特性的研究和分析,总结出各参量变化对中心频率、带宽及带内波纹的影响。在此基础上设计出了平面尺寸仅为2.4mm×1.0mm的可用于WALN的高性能ML CRLHTL带通滤波器。     

Linearity Improved Doherty Power Amplifier Using Composite Right/Left-Handed Transmission Lines

A Doherty power amplifier using composite right/left-handed transmission lines (CRLH-TL) is proposed for linearity improvement. The $lambda/$4 transmission line incorporating CRLH-TL is designed to suppress the second harmonic of the output of the main amplifier. The output power of the proposed power amplifier at the fundamental frequency (2.30 GHz) shows 31.0 dBm with 13 dBm input power excited. The Doherty power amplifier using CRLH-TL improves the linearity considerably compared to that without employing CRLH-TL.      

基于复合左右手传输线结构的多频高效功放

提出一种多频高效功率放大器的设计方法。采用源牵引和负载牵引确定最佳源阻抗和负载阻抗,使用复合左右手传输线实现多频匹配并抑制二次谐波。仿真结果表明,放大器在0.9GHz、1.4GHz、2.1GHz三个频点均可输出10W功率,增益为13dB,且具有60%以上的工作效率。     

利用简单复合左右手传输线实现的任意双频器件

将传统的复合左右手传输线中的串联电容去除,得到一种更加紧凑、更容易实现的简单结构复合左右手传输线.它与一般右手传输线相比仍具有非线性相移特性,利用该特性可以实现任意双频的微波器件.本文设计制作了工作在900/1800MHz的双频四分之一波长短路短截线、双频Wilkinson功分器.仿真和实测结果证明了其双频特性.     

基于复合左右手传输线的超宽带滤波器设计

本文基于复合左右手传输线理论提出了一种设计超宽带滤波器的新方法。该方法从传输的幅度和相位出发,利用微带线结构构建复合左右手传输线,通过控制复合传输线的左手响应频率和右手响应频率来构建微波带通结构。通过在微带线上采用缺陷地板结构物理上实现负等效介电常数,得到低通特性;采用微带线加载交指电容实现负等效磁导率,得到高通特性。最终通过将两种情况组合,构建具有较强左手特性和较弱右手特性的复合传输线,完成基于微带线结构的超宽带滤波器设计。文中给出的仿真结果和实测结果吻合良好,有利的证明了该方法的有效性和实用性。     

基于介质片加载实现MIMO介质谐振器天线解耦

提出了一种通过在介质谐振器(DR)上表面侧边加载介质片(DS)来实现1×2 MIMO介质谐振器天线(DRA)解耦的新方法。1×2 MIMO DRA采用双层介质基板结构以优化阻抗匹配特性和辐射特性,两DR的边到边间距为0,天线工作在毫米波频段。所加载的DS使得DR内的场重新分布并向DS加载区域以及DS内集中,从而减弱耦合到另一DR单元的场强以实现解耦效果。基于ANSYS HFSS的仿真结果表明天线的-10 dB阻抗匹配带宽为25.6%(22.75～29.43 GHz),带内最大实现了30 dB的隔离度的增强。     

Dielectric-Resonator-Based Composite Right/Left-Handed Transmission Lines and Their Application to Leaky Wave Antenna

Propagation and radiation characteristics of 1-D dielectric-resonator-based composite right/left-handed metamaterial structures with open mesh plates are investigated as a function of configuration parameters. The complex effective permittivity and permeability are estimated from the scattering parameters of the unit-cell structure. Based on this configuration, the single-mode transmission line is designed and the backfire-to-endfire frequency-scanned leaky wave antenna is implemented. It is found from numerical simulations that the 30-cell leaky wave antenna has a gain of 10 dBi with a scanning angle of over 90deg covering backfire-to-endfire directions. The measurement results show as wide beam-steering angles as numerically predicted.     

利用左右手传输线设计一种小型分支线耦合器

提出一种利用左右手传输线和互补螺线谐振器电路设计的小型分支线耦合器,工作频率为720 MHz.将互补螺线谐振器电路替换原微带传输线,达到了缩小器件尺寸的目的.利用Ansoft HFSS进行了仿真,此种方法设计的分支线耦合器尺寸比传统的电路缩小50%,在中心频率处耦合度(S21,S31)为-3.2 dB,隔离度(S41)...