面向车载鲨鱼鳍的宽频MIMO天线设计

为了解决车载通信天线工作频带窄、尺寸大等缺点,文中提出了一款应用于车载鲨鱼鳍外壳的新型小型化、宽带MIMO天线。为了实现天线的宽带特性,充分利用了印制单极子天线易于引入多谐振的特点,首先通过合理的尺寸设计,将单极子天线谐振频率设计至工作频段中;然后,使用缝隙加载技术,增加天线谐振模式数量并改善天线阻抗匹配特性,拓宽了天线带宽并实现了天线的小型化。为了验证天线实际性能,将天线安装于鲨鱼鳍外壳中进行了测试。结果表明,该天线可以覆盖824～5 000 MHz的频段范围,驻波比均小于3,增益最低1.9 d Bi、最高6.2 d B,效率均高于49.5%、最高达89.2%。该天线可满足车载通信系统对天线的宽带化和小型化要求。     

通过电磁耦合形成宽频覆盖的小型手机天线

文章设计了一种新型的宽带双频小型单极子天线,包括其结构和参数设计。对天线实物的测试结果表明,在天线驻波比≤2.5时,天线工作的频段分别为：795MHz～1215MHz、1710MHz～3000MHz,相对带宽分别达42%和53%,足以实现对GSM/UMTS/LTE/WiMAX等多个系统工作频段的覆盖,十分适用于现在的多系统手机。     

一种多频宽带覆盖的小型手机天线

文章设计了一种新型的多频宽带小型单极子天线,通过仿真,能达到国际上对手机天线的参数要求,并制作了天线实物。测试结果表明,该天线在电压驻波比小于等于3:1时,天线工作的频段分别为:814MHz-1152MHz、1670MHz-2710MHz、4600MHz-6400MHz,能实现对GSM/UMTS/LTE/WLAN/WiMAX等多个系统工作频段的覆盖,适用于现在的多系统手机。     

一种改进型套筒单极子天线的研究

文中基于单极粗振子展宽带宽理论,采用一种新型加粗套筒单极子辐射体的实用模型来展宽套筒单极子天线的阻抗带宽,并利用有限元法(FEM)对其驻波和辐射特性以及天线各参数进行了分析。在此基础上,设计了一副工作在108MHz～420MHz频段、电压驻波比小于3．0的实用套筒单极子天线,计算结果与实测结果吻合良好。     

基于加载寄生带的双频天线设计

文中提出了一种双频印刷天线设计方法,覆盖2.4 GHz和5.2 GHz频段。该天线通过在偶极子天线振臂旁平行放置寄生单元,降低天线在高频段的输入阻抗(通常输入阻抗远大于50Ω),从而实现良好的阻抗匹配,在主谐振频段外产生新的寄生谐振频点,达到双频段工作的目的。为了验证所提出的天线设计方案,建立了仿真模型,并加工了天线实物。通过仿真分析和实测发现,改变寄生金属单元的位置和尺寸只影响高频段谐振频点,几乎不影响低频段谐振频点,而偶极子天线尺寸的改变只影响低频段谐振频点,不影响高频段谐振频点。文中设计的天线具有双频段相互独立特性,因此天线的两个谐振频段可根据需求独立设计。     

一种新型共边矩形环嵌套的分形多频天线设计

提出了一种新型分形结构的天线,该分形结构由多个共用一条边的矩形环嵌套构成。由于结构的自相似特性,使天线能够在多个频段工作。研究表明,天线的通频带个数由分形结构的矩形环个数控制,且各谐振频点与相应辐射单元的尺寸密切相关。设计了能同时工作在蓝牙、WLAN和WiMAX频段的三频天线,天线仿真的谐振频点分别为2.44GHz、3.55GHz和5.59GHz,相应的带宽分别为7.0%(2.35GHz-2.52GHz)、15.0%(3.28GHz-3.81GHz)和30.1%(5.13GHz-6.95GHz)。实物的测试结果与仿真结果基本吻合,符合设计要求。     

一种加载可变电感的电小单极子天线设计

设计了一种加载可变电感的平面折叠单极子天线,首先针对方形单极子天线尺寸过大的缺点,对方形单极子使用开槽、引入弯曲折叠线来延长天线表面电流流动路径,成功降低了天线的工作频点,使其成为电小天线。然后针对天线在低频处输入阻抗虚部呈现容性的特点,对天线进行了感性加载来补偿低频处的容抗,使得天线的谐振点随引入的电感值不同而在一个较宽的频率范围内变化,实现宽频带工作。加载电感后,天线最低谐振频率为267 MHz,最小电尺寸为0.089λ,λ为工作频点对应波长。通过加载可变电感实现了106 MHz的变频带宽(|S11|≤-10 dB),电感加载为电小天线的宽频带工作提供了一种设计思路。     

用于平板电脑的小型化LTE/GSM/UMTS多频段天线

随着LTE在移动宽带服务中的使用,平板电脑等移动终端满足移动通信宽带化的需求日益迫切。设计了1个用于平板电脑的小型化LTE/GSM/UMTS多频段天线。天线尺寸只有15 mm×40 mm×0.8 mm。针对超薄平板电脑中平面倒置F型天线的高度要求难以实现,通过引入T型驱动单极子结构,有效降低了天线高度;通过嵌入并联谐振螺旋电感展宽了低频段(850 MHz~910 MHz)带宽;通过加载缺陷地结构展宽了高频段(1 710 MHz~2 690 MHz)带宽。天线覆盖GSM850/900/ 1800/1900/UMT2100/LTE2300/2500频段,同时天线增益也满足平板电脑的要求。     

一种隐形双频单极子水天线

本文提出了一种隐形单极子双频水天线。该天线由金属底板，Teflon底座，圆柱形水罐，锥形水罐和四个弧形水臂构成，天线的水罐和水臂通过3D打印得到，材料选用介电常数为2.75、损耗均为0.02 3D打印透明树脂材料，整个天线是透明的，因此具有光学隐形特性。使用Ansoft HFSS软件进行建模仿真，结果显示两个谐振频点分别是1.68 GHz和2.51 GHz，两个谐振点处的S11分别为-24.9 dB和-19.6 dB，两个工作频段对应的-10为410 MHz和260 MHz。除此之外，该天线在两个工作频段内都能实现全向辐射。     

基于开口谐振环的风车型多频天线

提出了一种基于开口谐振环的新型风车型多频天线，为了使天线工作在UMTS(2100)、WLAN(2.45ＧＨｚ)、Wimax(3.5ＧＨｚ)及X-band卫星下行通信(7.2ＧＨｚ~ 7.6ＧＨｚ)频段上，设计了风车型四频天线，基于该天线，通过在馈线侧加超材料 开口谐振环，改变天线表面电流分布及辐射特性，衍生新工作频段，实现了天线的五频与六频，通过改变开口谐振环的参数实现了天线新频点可调，而且新频段能够单独控制，最终天线的新频段包含WLAN(5.2ＧＨｚ)与 WLAN(5.8ＧＨｚ)两个频段，实验与仿真结果一致，具有较好的实用价值。     

一种新型VHF双频宽带高增益全向天线

提出了一种工作在VHF频段的双频宽带中馈垂直极化高增益全向天线.天线采用中馈套筒天线结构形式,在天线上、下辐射体中部分别串接一个高频倒相线圈,天线底部加同轴扼流圈的设计方案.该天线在30 MHz～110 MHz和176 MHz～300MHz频带内具有良好的辐射特性,水平面增益为2～6dBi.     

一种新型三频PIFA天线设计

针对天线的多频问题,提出一种新型的三频段平面倒F天线(PIFA天线),该结构采用在辐射贴片上开U形槽和∏形槽来实现。通过HFSS13.0对天线模型进行仿真分析,使得天线最终工作于GSM(890～960 MHz)、DCS(1 710～1 880 MHz)和ISM2 400 MHz(2 400～2 484 MHz)3个频段。仿真结果表明,3个频段的相对带宽分别为10%、6%和11%,能满足通信要求。此外,天线整体辐射性能良好,且结构简单。     

采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

海事卫星通信海上宽带系统终端天线的设计

提出了一种应用于海事卫星通信海上宽带系统终端的圆极化叠层微带天线,该天线选用廉价FR4板、空气介质和对角线切角的正方形贴片组成叠层结构,采用不等功率四馈电技术激励主辐射贴片,展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽。文中给出了设计思路,并利用电磁仿真软件HFSS分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好。结果表明:天线具有良好的性能,VSWR≤1.5的阻抗带宽测量值达23.4%(1453～1838MHz),轴比小于3dB的圆极化带宽仿真值达25.6%(1360～1760MHz)。在海事卫星工作频段内VSWR小于1.2,轴比小于1.5dB,增益大于9dBi。所设计的天线满足Fleet Broadband系统FB150业务的需求。     

一种UHF频段宽带电子标签天线的设计分析

针对射频识别系统UHF频段的欧洲标准866~869 MHz和美国标准902~928 MHz,以及中国标准840~845 MHz和920~925 MHz,设计并制作了一种电磁耦合馈电结构的标签天线,其结构简单且便于调整匹配阻抗,带宽较宽且具有双频谐振特性,能同时适用于以上几种RFID标准。通过仿真和实测分析关键物理参数对天线特性的影响,结果表明该天线性能较佳且实用。     

超高频RFID小型化读写器天线设计

提出了一款应用于超高频段(Ultra High Frequency,UHF)(912 ~935 MHz)的射频识别(RFID)读写器圆极化单层结构微带天线,基板采用FR4 板材达到价格低廉、辐射贴片采用开槽的结构实现小型化、接地板采用开槽结构提高天线的增益,该天线实现了小型化设计,满足了天线的设计要求。利用三维电磁仿真软件对天线模型进行了分析,仿真与测试结果吻合良好。天线测试结果表明:回波损耗小于-10 dB 的阻抗带宽为25 Hz(910 ~ 935 MHz),轴比(AR)小于3 dB的带宽为21 MHz(914 ~935 MHz);在UHF 频段内,读写器天线的最大增益为-1.2 dB,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景。     

一款低不圆度WLAN 双频天线的设计与实现

提出了一种改进型的应用于无线局域网的双频印刷单极子天线。该天线可以覆盖IEEE 802. 11a/ b/ g (2. 4 ~2. 484GHz,5. 15 ~5. 825GHz)频段标准,其回波损耗小于10dB 的阻抗带宽在2. 4GHz 频段可达290MHz(2. 28 ~2. 57GHz),在5GHz 频段可达5. 53GHz(4. 34 ~9. 87GHz)。另外,在工作频带内,还获得了良好的全向辐射方向图 和天线增益。该天线的总体尺寸为22mm×44mm,结构紧凑, 且具有不圆度低、成本低和易于集成等优点, 因此具有 十分良好的应用潜质。     

一种新型宽带双频段圆极化RFID读写天线

提出了一种新型宽带双频圆极化射频识别(RFID)读写天线,由上层的旋转对称折合振子和缝隙加载的方形贴片以及下层的紧凑型馈电网络构成。天线具有两个外部端口,分别激励低频0.9 GHz和高频2.45 GHz双频段的圆极化辐射。借助HFSS对天线进行了建模、仿真和优化,最后采用FR4板材制作天线实物并完成了试验测试。天线的外部尺寸为0.6λ0×0.6λ0×0.1λ0(λ0为0.9 GHz频点下的自由空间波长),测试结果表明,天线在低频段和高频段的-10 dB阻抗带宽和3dB轴比带宽分别为91.1%(4.9%)和87.8%(1.3%),频段内的峰值增益为5.48 dBic(3.63 dBic),最小轴比为1.1 dB(1.2 dB),在高低频段内,天线的辐射方向图对称稳定。该天线不仅能够满足全球通用型UHF频段(0.84~0.96 GHz)和ISM频段(2.4~2.5 GHz)RFID读写应用需求,而且具有低成本、易加工等优点,在物联网领域将具有很好的应用前景。     

Wideband CPW-fed slot antenna for DCS, PCS, 3G and Bluetooth bands

A novel CPW-fed wide planar slot antenna with an asymmetrical slot is proposed. The asymmetrical slot is square-like with the same widths but different lengths at the sides. By choosing suitable lengths of this asymmetrical slot, broadband operation can be obtained. From experimental results, the measured impedance bandwidth, defined by 10 dB return loss, can reach an operating bandwidth of 2136 MHz with the centre frequency operating at 2610 MHz for applications to various wireless bands. In addition, the measured radiation patterns within this wide impedance bandwidth have the same polarisation planes and similar radiation characteristics. Each antenna gain within the application bands can be less than 1 dB     

一种单层双频宽带GNSS测量型天线设计

基于单介质层结构,设计了一款双频宽带全球卫星导航系统(GNSS)测量型天线,天线采用单层高性能轻质复合材料作为双频微带天线共用的辐射介质基板。双频辐射贴片单元采用共面齿轮结构设计,并在天线单元外围设置一系列短路销钉来有效改善天线轴比带宽、低仰角辐射增益等参数,四馈点馈电技术和宽带耦合相移馈电网络的应用保证了天线相位中心稳定度更加可靠。设计结果表明,该双频天线单元大于等于5 d Bi的辐射增益带宽均大于245 MHz,高低频3 d B轴比带宽分别为-76°~76°和-116°~116°,低仰角90°增益滑落均小于11.5 d B,经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统全部工作频点,较好满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。