一种共面波导馈电的分形缝隙宽带天线

结合共面波导馈电和分形天线的优点,设计了一种共面波导馈电的正六边形分形缝隙天线。选择正六边形分形缝隙结构,采用渐变的共面波导馈电,不仅拓宽了阻抗带宽,而且实现了天线的小型化。通过计算测量,对天线的阻抗特性、增益和方向图进行了研究。实验表明,此分形缝隙天线的阻抗带宽达到89%,并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向特性。     

双频共面波导天线设计

本文提出了一种基于共面波导结构的工作频率在2.45GHz和5.8GHz的双频带天线的设计。该天线采用了增加突出结构和边缘开槽的方法,通过时域有限差分法(FDTD)对共面波导尺寸的变化进行了仿真与优化,得出了共面波导结构对天线性能的影响,从而给出了相应的结构尺寸。并实际测量了天线的反射参数以及方向图,对比测量结果与仿真结果基本符合。最后本文对本次天线设计做出总结并对测量结果做了误差分析。     

一种宽带天线的研究与设计*

为了满足宽带通信的需求,利用U形单极子天线和两个U形寄生辐射元的方法,设计了一种共面波导馈电的宽带天线,其阻抗带宽达到85%。所设计的天线印刷在尺寸为20 mm×30 mm×1.6 mm、介电常数为265的聚四氟乙烯介质基板上。为了满足无线局域网（WLAN）和全球互联微波接入（WiMAX）的工作需要,抑制不需要的信号,在U形单极子辐射元之间插入一条调谐微带线,产生一个陷波特性,使所设计的天线满足WLAN、WiMAX和低端UWB通信需求。利用高频结构仿真软件HFSS对影响天线性能的主要参数进行仿真、分析和优化,得到天线的优化尺寸,并对优化的天线进行制造和测试。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,证明了利用共面波导馈电和寄生技术设计宽带天线的可行性和有效性。     

一种433MHz小型化螺旋形印刷天线的设计

采用微带线在介质基片上模仿螺旋天线的走线形式,设计了一种433 MHz小型化螺旋形印刷天线,减小了天线的结构尺寸。采用仿真软件HFSS对天线的主要结构参数进行分析和优化,推导出了天线的最佳结构参数,并通过加载无源集总元件的方法改进了天线的阻抗性能。对回波损耗、增益进行了研究,结果表明:S(1,1)<-10 dB的有效带宽为3.4 MHz(431.5 MHz~434.9 MHz),在433 MHz谐振频点处的S11为-24 dB,有效增益为-4.14 dB。     

弯折线偶极子射频识别标签天线设计方法研究

由于弯折线偶极子天线具有体积小,辐射效率相对较高等优点,常常被用来设计射频识别标签天线.提出了一种通过弯折线偶极子天线尺寸计算其电感值,从而间接求解谐振频率的方法,分析了设计一般弯折线偶极子天线尤其是应用于射频识别标签的弯折线偶极子天线的局限性,辐射效率低.针对上述问题,提出了改进方法.并利用仿真软件和实验对此改进方法进行验证.仿真及实验结果表明,改进后的计算方法能够跟据已知的谐振频率设计出相应的弯折线偶极子标签天线外形,从而简化了设计步骤,缩短了设计周期,提高天线的效率和准确性.     

高阻抗表面的反射特性研究

利用高阻抗表面作偶极子天线反射基板,分析高阻抗表面的反射特性。与普通金属板使反射波与入射波相位相差180o比较,高阻抗表面能实现一定频带内的同相位反射。根据这一原理,设计低剖面偶极子天线,使天线的工作频率处于电磁带隙的谐振频率上,从而使高阻抗表面反射后的电磁波与天线的辐射波同相叠加,提高天线的辐射效率。利用HFSS仿真TE极化和TM极化下高阻抗表面反射相位随入射角的变化,结果表明：高阻抗表面在两种极化方式下呈现的相位反射不同。     

非接触式IC卡片上天线的优化设计

本文以非接触式IC卡为应用背景，从片上天线的集总模型出发，根据对具体天线的仿真分析，发现在较低频率下工作在谐振条件的片上天线能提供给负载的能量不如非谐振时多，提出在设计非接触式IC卡片上天线时，不应考虑天线电路是否谐振，而应从能量供给的角度来优化片上天线的设计。     

一种基于分形结构的超宽带天线研究

基于微带天线和分形天线的基本理论,采用正方形和圆形交替的方法设计了用于超宽带（UWB）通信的分形天线。利用电磁仿真软件CST软件对所设计的天线进行仿真、优化,并分析了影响天线阻抗特性和辐射特性的关键参数。从仿真实验结果可以看出,所设计的天线有较好的全向辐射特性和宽的阻抗带宽,能够满足超宽带通信需求。     

具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线设计

针对标签天线在RFID系统中的重要性,基于微带天线设计和电磁散射理论,设计和分析了一种具有匹配反馈环的微波段RFID标签天线。谐振频率为2.45 GHz和2.41 GHz天线的尺寸为54 mm×33 mm左右,天线显示近线性相位特性,在电压驻波比小于2的条件下天线的阻抗带宽为300 MHz。可以通过调整匹配反馈环的长度来调整天线的谐振频率,天线的增益为2.4~2.7 dBi。谐振频率为5.8 GHz的天线阻抗带宽为7%,增益为2.8~3.2 dBi,尺寸大小为20 mm×12 mm。通过仿真和测量可知,这种天线能较好地满足RFID微波段标签的要求。     

基于HFSS的超高频传感器采集天线特性分析

应用仿真方式,探究一种局放超高频传感器天线部分的选择方法。利用相关文献的优化设计,并应用标准设计软件HFSS,针对阿基米德螺旋天线、三阶Hilbert分形天线和四阶Hilbert分形天线三种典型的天线设计方案,进行建模,并仿真优化得到对应的最优模型。并从谐振频率、通频带宽、方向性和增益比较三种天线最优模型各自的特点。通过仿真结果,归纳了三种天线的优缺点,为超高频信号采集天线选型提供依据。     

Matching network design using non‐Foster impedances

Non‐Foster synthesis bypasses the gain‐bandwidth limitations of conventional LC matching and achieves superior broadband performance by employing negative circuit elements, which are realized via negative impedance converters. The idea is to construct a negative‐image model of an antenna, which cancels the antenna's parasitic reactance and transforms its frequency‐dependent radiation resistance to a constant value. Successful implementation of negative‐image modeling requires the realization of stable, low‐loss negative elements. After a discussion of the basic ideas of non‐Foster matching, we present experimental results for broadband, stable, high‐Q, grounded negative capacitance. Next, in the first experimental confirmation of non‐Foster impedance matching for signal reception, we use a floating negative capacitor to cancel a substantial portion of the reactance of a 6‐in. monopole antenna. Over 20–110 MHz, the signal‐to‐noise ratio improved by up to 6 dB as compared to the same antenna with no matching, or to a lossy‐matched blade antenna of twice the size. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2006.     

无线传感器网络节点硬件平台设计

针对无线传感器网络(W SNs)的功能需求,给出了基于高性能先进精简指令集机器(ARM)微处理器AT91SAM7S64、射频芯片CC2420、温度传感器MAX6666和加速度传感器ADXL202的W SNs节点的设计方案;分析了系统组成和原理;重点阐述了节点的硬件设计,基于SPI总线的CC2420驱动程序设计和温度传感器信号采集驱动程序的设计;最后,对传感器网络和节点上温度传感器的准确度进行了实验测试和分析。实验中,无线温度传感器网络的精度最高可达0.25℃。     

基于射频CC2520实现的ZigBee通信设计

随着无线通信的不断发展,对射频模块的性能要求不断提高。为了实现更远距离的数据传送,本文采用STR712F系列ARM微控制器,在CC2520模块上扩展了射频前端CC2591,在无需外加功率放大器和低噪放大器等外围电路的情况下设计了一个射频收发模块,并通过ADS2005A仿真对整个射频模块与天线之间进行了最佳阻抗匹配。     

无源UHF超高频标签天线设计与研究

无源UHF频段RFID技术信号传输速度快,覆盖距离远,通过与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品的跟踪与信息共享。该技术由射频模拟前端电路、控制逻辑电路等组成的无源UHF超高频射频识别标签系统,由外接天线与读写器完成通信,天线既要与识别标签相匹配,又要与读写器较好地通信,天线决定了标签是否能正常工作,同时也决定了信号传输的距离。为此,通过研究天线的匹配阻抗、形状尺寸与大小,以及频带的设计,探索出了低成本、高可靠的天线设计方案。     

基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的模拟研究

集成单电子晶体管(single electron transistor, SET)与射频共振电路的射频单电子晶体管(radio frequency single electron transistor, RF SET)是一种高速高灵敏的电荷计。本文通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 k?时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。     

基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的数值分析

集成单电子晶体管SET（Single Electron Transistor）与射频共振电路的射频单电子晶体管RF SET（Radio Frequency Single Electron Transistor）是一种高速高灵敏的电荷计。通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 kΩ时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。     

超高频RFID读写器系统的设计与实现

采用ARM9微处理器为主控制器,射频处理采用奥地利微电子公司的AS3992芯片为核心,设计开发了超高频RFID读写器系统。系统设计了外置功率放大电路、功率探测电路和天线端阻抗匹配调谐电路,使发射机输出功率达到+33dBm,并有效地提高了接收机信噪比,实现了对符合ISO/IEC 18000-6C 900MHz RFID协议的多标签的稳定高速读写;同时在ARM9硬件平台上移植了嵌入式Linux系统,并设计了读写器Web固件控制系统,以实现多标签盘存和读写器的网络配置等操作,为读卡器之间数据通信和二次开发提供平台。该系统已搭建运行于某电厂运煤车辆出入RFID管理控制系统中,运行结果表明,系统最大稳定读取距离达到10m,满足了工程需求。     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

基于无线传感器网络的低功耗室内定位系统

提出一种实现室内定位的无线传感器节点架构,定位节点的设计采用低功耗微控制器MSP430F1611和符合ZigBee协议的无线收发芯片CC2420.通过测量参考节点和移动节点之间的接收信号强度(RSSI),利用射频衰减模型,在三边测量法的基础上采用质心定位算法,计算出移动节点的位置信息.初步实验结果表明:提出的定位算法在...     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。