基于S-PIN二极管的频率可重构天线设计

基于固态等离子体表面P-I-N(S-PIN)二极管设计了一款可重构天线,该天线用多个S-PIN单元代替金属作为辐射器。在一种激励模式下,天线作为单极子天线辐射;在另一种激励模式下,天线作为偶极子天线进行辐射。天线实现了X波段到Ka波段的频率可重构,即在X波段和Ka波段分别有2个工作频点,2个频段均有广泛用途,可适用于一些要求宽频带范围内频率可重构的场合。     

一种具有三阻带特性的超宽带天线的设计与研究*

提出了一种紧凑型共面波导馈电的具有三阻带特性的超宽带天线。所设计天线的基本几何结构由共面波导(CPW)馈电线、菱形辐射贴片和矩形宽缝隙组成。通过在辐射贴片上刻蚀一个U型槽,以及在共面波导的接地面上增加两对L型的寄生旁枝结构来实现天线的三陷波特性。天线尺寸为32mm×32mm×0.508mm。仿真和实验结果表明,该天线在2.6~11.5GHz的频段内电压驻波比小于2,在3.15~3.80GHz、5.20~5.80GHz和8.2~8.7GHz三个频段内具有陷波特性,分别有效阻隔了Wi MAX系统、WLAN系统和ITU 8GHz频段信号对于超宽带(UWB)系统的干扰。在除三个阻带频段外的其余UWB工作频段范围内,具有良好的辐射方向特性和稳定的增益。仿真结果和实验结果表现出良好的一致性。     

一种地面开槽的双频宽频单极子天线

针对无线通信应用,设计了一种双频单极子天线,天线由共面波导馈电。天线的整体尺寸为30 mm×25 mm×0.8 mm,基板选用FR4。天线在平面单极子的基础上,通过在共面波导地平面上开槽,实现了双频特性;同时采用具有渐变结构的单极子贴片,实现了在较宽频带上良好的阻抗匹配。采用HFSS仿真软件对天线进行仿真,仿真结果表明:天线具有单极子天线的辐射特性,天线带宽较宽,在3.01~6.1 GHz反射损耗小于-10 d B,相对带宽达到了67.8%,工作频段覆盖了3.5/5.2/5.5/5.8 GHz频段。天线具有较好的全向辐射方向图和增益,其尺寸小、结构简单和易于加工,能够广泛用于WLAN和WiMAX通信系统中。     

一种双陷波超宽带阵列天线的设计

以传统矩形微带天线为基础模型,设计了一种双陷波超宽带阵列天线。阵列由两个相同结构的超宽带单极子天线构成,均由微带线馈电。通过在辐射贴片上蚀刻两个C型槽实现了WiMAX和WLAN频段的陷波,在两个贴片边缘开一个矩形缺口并加载寄生单元来提高隔离度。测试与仿真吻合度较好,天线覆盖2.5～12.0 GHz,具有3.3～3.7 GHz和5.1～5.9 GHz两个阻带,隔离度全部高于22 dB,峰值增益达6.7 dB,辐射方向近乎全向,可应用于UWB无线通信系统。     

同频方向图可重构印刷振子天线设计

为了在同一副天线、同一频段实现方向图可重构,提出了一种方向图可重构印刷振子天线。通过改变开关的状态,天线实现单极子和带反射器的偶极子两种工作方式。单极子辐射全向方向图,带反射器的偶极子辐射方向图为定向。利用Ansoft HFSS10.0 仿真软件对天线尺寸进行了分析和优化。仿真结果表明：开关断开、闭合时,天线实现 了在2.34～2.64GHz 工作频带上的定向和全向方向图;在2.45GHz 处,最高点增益分别为6.7dB 和3.1dB。     

一种小型化五陷波UWB天线设计

为了滤除窄带信号对超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)通信系统的干扰以及解决天线尺寸偏大的问题，设计出一种小型化五陷波UWB天线。该天线通过添加L型枝节、C型槽、倒U型槽以及EBG结构，产生五个陷波带。对天线进行回波损耗(S₁₁)、驻波比(VSWR)以及增益(Gain)等仿真测试，通过天线表面的电流分布情况分析了天线的陷波原理，研究上述结构对天线陷波特性的影响。该天线将UWB通信应用与陷波天线技术相结合，最终尺寸为21 mm×16 mm,实现了体积小、频带宽、多频段陷波特性的性能要求，天线频带覆盖了S、C和X三个波段，具有屏蔽窄带信号干扰的作用，可应用于UWB通信系统。测试结果表明，天线的阻抗带宽为2～12 GHz,在工作频段内具有全向性，并且整个UWB频段内天线的增益变化在4 dB以内，最大增益为4.67 dB,在通带频段内，天线五个陷波特性的结果与仿真结果均吻合良好。     

用于WLAN/WiMAX的双频紧凑型天线

提出了一种新型共面波导馈电的小型双频宽频带天线。天线由一环形单极子和一矩形贴片组合而成,矩形贴片嵌在环形单极子内部,使得天线结构紧凑。天线分别由矩形贴片和环形单极子辐射产生高低两个工作频段,实测高低频段带宽可覆盖无线局域网络(WLAN)和微波存取全球互通(WiMAX)全部通信频段。同时,天线在各工作频段内具有良好的全向辐射特性。实测和仿真的结果基本吻合,从而验证了这种设计方法的有效性。     

一种新型超宽带天线的设计

针对无线通信系统对超宽带(Ultra-Wideband,UWB)天线小型化的需求,提出了一种同轴馈电的UWB天线,由常规的椭圆单极子天线演变而成.为了获得UWB特性,天线的辐射单元由7个完全相同的椭圆单极子合理组合而成.该天线印刷在相对介电常数为4.4、 厚度为1.6 mm的FR4介质板上,并通过同轴进行馈电,天线的结...     

一种小型化五频段可重构蝶形天线的设计

提出了一种新型多频段可重构天线.该天线采用小型平面蝶形结构,尺寸为35.0 mm×38.0 mm×1.6 mm,由U型馈电带线、矩形寄生单元和接地面构成.通过调节馈电带线的长度和选择寄生单元,改变天线的局部结构和表面电流分布,从而获得不同的工作频段.该天线可在1.94～2.22 GHz、2.32～2.54 GHz、3.08～3.78 GHz、3.63～4.83 GHz、4.82～6.85 GHz五种频段之间实现可重构,覆盖了主要的无线通信系统工作频段,各个状态具有良好的全向辐射特性和较高增益.因此,具有较大的实用价值.     

单极子阵列与缝隙阵列复合室内定位信标天线设计

针对蓝牙和超宽带融合室内定位系统对天线的性能要求,使用直线八边形单极子阵列作为超宽带通信频段的辐射结构,使用缝隙阵列接地板作为蓝牙通信频段的辐射结构,使用螺旋渐变光子晶体结构使天线具有频率选择性定向能力,设计了一款单极子阵列与缝隙阵列复合室内定位信标天线.经实际测试,该天线能够兼容蓝牙通信频段和超宽带通信频段,在蓝牙通...     

频率可重构超宽带天线研究

超宽带天线和可重构天线是当今天线领域研究的热点。将可重构天线技术应用到超宽带天线设计中,讨论了频率可重构超宽带天线的设计思路。以印刷单极子椭圆天线为原型,给出了两个可重构天线的具体结构,并对天线进行了可重构带阻设计,避免与相关频段之间的干扰。仿真结果表明:重构后天线Ⅱ的低频获得了扩展,其相对尺寸的长和宽分别减小到最大工作波长的0.116倍和0.087倍,工作频段为0.174~10.9GHz,可重构阻带为5.1~5.95GHz,带宽比可高达62:1.     

具有双带阻特性的超宽带缝隙天线

设计了一款微带馈电的超宽带缝隙天线,整体尺寸仅有30 mm×30 mm×1.6 mm,在3.08～11 GHz范围内驻波比小于2,可覆盖超宽带频段.为了实现对WiMAX和WLAN频段的陷波,分别在地板和馈线上蚀刻不同缝隙,仿真结果表明:在3.2～3.7 GHz,5 ～5.9 GHz驻波比大于2,增益显著下降,而在通带内仍然保持良好的全向辐射特性和稳定的增益.该天线结构简单、性能优良,能广泛应用于超宽带通信系统中.     

一种双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线

设计了一种频率比为1.9的双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线,其在高频段和低频段分别工作于线极化和圆极化状态。在该天线中,环形缝隙和相互正交的四个缝隙臂将接地面分为五部分,缝隙臂上跨接两对PIN二极管开关和隔直电容。通过二极管开关的控制,天线在低频频率上可实现左/右旋圆极化的切换,在高频频率上则可保持其线极化性能不变。实验结果表明,天线在1.6 GHz的低频段上具有12.5%的3 dB轴比带宽,在3.06 GHz的高频段上其–10 dB阻抗绝对带宽为100 MHz,成线极化状态,辐射方向图近似不变。     

一种新型平面超宽带天线的设计

提出了一种微带线馈电的新型平面超宽带单极天线。该天线由带有弧边的金属贴片与开槽接地板构成,通过等腰梯形与圆弧形相结合的方式对接地板进行开槽,将其等分为相互耦合的两部分,起到了阻抗匹配与拓宽带宽的效果。仿真结果表明反射损耗在-10 dB以下的频率覆盖范围为3～11.8 GHz,并且在3.4～11.2 GHz频带驻波比在1.5以下,具有良好的全向辐射特性。该天线结构简单,体积小,适合在UWB通信中应用。     

宽带平面直角双频单极天线

对于超宽带系统,需要具备可工作频率为3.1~10.6GHz的宽带天线。本文介绍了四种宽带平面单极天线,分别为圆形平面单极天线、平面直角单极天线、平面双频单极天线和平面直角双频单极天线。其中平面直角单极天线兼具宽频和全向特性,平面双频单极天线和平面直角双频单极天线在两个谐振点都具有宽带特性,平面直角双频单极天线在整个频带内水平面的辐射方向图几乎都可以达到全向。     

A novel Ultra WideBand monopole antenna with band-notched characteristics

A simple and compact microstrip-fed Ultra WideBand(UWB) printed monopole antenna with band-notched characteristic is proposed in this paper.The antenna is composed of a square ring with a small strip bar,so that the antenna occupies about 7.69 GHz bandwidth covering 3.11～10.8 GHz with expected band rejection from 5.12 GHz to 5.87 GHz.A quasi-omnidirectional and quasi-sym-metrical radiation pattern is also obtained.This kind of band-notched UWB antenna requires no ex-ternal filters and thus greatly simplifie...     

Switchable Printed Yagi-Uda Antenna with Pattern Reconfiguration

A switchable Yagi-Uda antenna prototype with radiation pattern reconfiguration is presented in this letter. The proposed reconfigurable antenna is based on the concept of switching between the reflector and director of a Yagi-Uda antenna using a radio frequency PIN diode. As a result, the minimum/maximum radiation can be steered towards desired signals or away from interfering signals in opposite directions. The measured 10 dB impedance bandwidth and gain are 210 MHz (7%) and 8.02 dBi at 3 GHz, respectively. Details of the antenna design and its performance are described and empirically analyzed.     

Design of an Ultra‐Wideband Antenna Using a Ring Resonator with a Notch Function

This paper describes an ultra‐wideband (UWB) antenna that uses a ring resonator concept. The proposed antenna can operate in the entire UWB, and the IEEE 802.11a frequency band can be rejected by inserting a notch stub into the ring resonator. The experiment results indicate that the measured impedance bandwidth of the proposed antenna is 17.5 GHz (2.5 GHz to at least 20 GHz). The proposed UWB antenna has omnidirectional radiation patterns with a gain variation of 3 dBi (1 dBi to 4 dBi).     

微带环形平面双频超宽带天线设计

提出了一种微带双频UWB天线的设计,结合ADS,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;优化出适合UWB FCC提出的3.1-10.6GHz频带范围的双频微带天线,此天线的优点不需要任何加载,结构简单;仿真结果表明天线性能良好,满足一定的带宽需求。     

Frequency notched wide slot antenna for UWB/2.4 GHz WLAN applications

A compact frequency notched microstrip slot antenna for ultra-wideband (UWB) /2.4 GHz-band wireless local area network (WLAN) applications is proposed. The antenna is similar to a conventional microstrip slot antenna; however, by introducing a cross wide slot and a meandered-slotted stub, both compact size and frequency notched function can be achieved. It has been studied both numerically and experi- mentally for its impedance bandwidth, surface current distribution, radiation patterns, and gain. As will be seen, an operation bandwidth of over 4.61 ranging from 2.39 to 11.25 GHz for return loss lower than having a frequency notched band ranging from 4.75 to 5.85 GHz has been achieved, and good radiation performance over the entire frequency range has also been achieved.