Vivaldi宽频带微带天线的设计与仿真

根据微波暗室中天线近场测量系统的需要,设计了一副频率范围为0.5~4.5 GHz的Vivaldi宽频带微带天线,并利用高频结构仿真软件HFSS对所设计天线的几何结构进行了优化,计算了天线的驻波比、方向图等重要的电性能参数。仿真结果表明该天线在整个工作频段内的电磁特性能很好地满足宽频带天线的技术指标要求,加工成型后可用在宽频带测量系统中作为标准的接收天线。     

微带天线的设计和阻抗匹配

讨论了矩形微带天线工作原理、结构及其应用.介绍了设计中心频率为800 MHz矩形微带天线的整个流程,首先根据矩形微带天线设计公式计算出天线参数,然后在Ansoft公司的仿真软件HFSS中建立天线模型并对其仿真,通过调整天线模型得到最佳的天线参数使天线特性符合设计要求,最后利用Agilent公司的微波电路仿真软件先进设计系统ADS设计了微带天线的匹配网络.     

一种新型超宽带平面单极微带天线的设计与研究

为了适应超宽带通信应用的需求,设计了一种新型的超宽带天线.该天线以平面正方形单极微带天线为原型,通过数值计算获得天线的最佳几何尺寸,并对制作的实际样品进行了天线的反射特性、多天线间的互耦特性测试.研究结果表明该天线具有良好的超宽带特性,适合超宽带通信产品的应用.     

GPS天线技术及其发展

GPS系统自1994部署完毕后,迅速在导航、测绘及授时等多个领域得到广泛应用.GPS应用领域的快速壮大,有力地推动了天线技术的发展.在介绍GPs工作特性及其对接收天线要求的基础上,着重阐述了微带天线和四臂螺旋天线两种主要的GPS天线,并针对当前GPS接收设备发展趋势,展望了GPS天线在小型化、低成本、抗干扰、多频段等方面的发展方向和有关难题.     

高温超导微带天线的谐振特性研究

传输线模型是分析微带天线的一种最简单的方法,但其未将导体的特性参数考虑到天线的分析中去,针对这一缺点,为研究超导体的表面阻抗对高温超导微带天线输入阻抗和谐振频率的影响,把导体特性对天线的影响看作一种微扰来处理,对传统的传输线模型进行了修正,并通过与谱域矩量法相比较,验证了修正后方法的有效性.进而利用修正后的方法计算分析了高温超导矩形微带贴片天线的输入阻抗和谐振频率,给出了关于高温超导微带天线输入阻抗和谐振频率的若干结论.     

2.4 GHz宽带圆极化微带天线的研究与实现

针对当前已有圆极化微带天线有效带宽窄、尺寸大等缺陷的现状，设计了一种应用于2.4 GHz无线传感网络的宽带圆极化微带天线.采用Ansoft HFSS建立了天线的模型，并对其主要结构参数进行了仿真分析，最终推导出了天线的最优结构参数.最优结构参数下的仿真结果显示，天线的-10 dB阻抗带宽达到了63.5%，3 dB轴比（axial ratio，AR）带宽达到了17.5%.同时，采用矢量网络分析仪对天线实物进行了回波损耗测试，测试结果与仿真结果吻合.最后，将设计的天线加载到CY2420通信节点上进行通信性能的测试，测试结果表明:加载了该宽带圆极化微带天线的节点在150 m处的平均丢包率为0.36%，且天线任意方向下的丢包率基本相同.从测试结果可以看出该天线具有良好的圆极化特性和实用特性.     

低RCS栅格微带天线研究

研究了栅格微带天线在微带天线RCS减缩中的应用。分析了栅格线宽度、栅格线间距、栅格化方式等参数对天线的谐振频率、增益的影响。设计了一副具有低RCS特性的栅格微带天线,与谐振在同频率的微带贴片天线相比,天线的增益仅降低0. 6dBi,而天线在2~10GHz频带内的平均RCS降低4dBsm。     

一种新型的宽波束圆极化微带天线

本文设计了一种应用于卫星定位系统的微带天线,具有较大的波束宽度和较好的圆极化特性.该天线采用了接地板开槽的微带天线和角锥喇叭结构:在接地板上开槽引入几何微扰,实现了圆极化;将接地板开槽的微带天线安置于角锥喇叭之上,达到了展宽波束的目的.仿真结果表明,该天线在E面和H面形成了宽波束,E面波束宽度大于123°,H面波束宽度大于136°,而且在波束范围内都有很好的圆极化特性.     

一种复合左右手结构的宽频带微带天线

提出了一种新型的基于复合左右手(CRLH)结构的微带天线,其结构单元绕天线贴片中心周期排列.讨论了天线各结构参数的变化对天线辐射特性的影响,并对其进行了全波仿真和优化,结果显示该天线相对带宽达到26%,半功率波瓣宽度达到±45°.     

一种改进的宽带微带天线设计

设计了一款工作于470~860 MHz的改进微带天线,并对其进行了性能仿真和参数优化。所设计的天线使用高介电常数的介质基片,并在其上下表面使用对称放置的半椭圆形金属铜片,利用椭圆曲线的渐变特性来达到展宽带宽的目的。在保证足够带宽和频率要求的前提下,这种设计缩小了天线的尺寸,可方便用作车载电视和手持电视等设备的接收天线。     

含有负参数媒质双层基底的宽带微带天线设计

将谐振腔引入微带结构,分析和设计了含有负参数媒质双层基底的微带天线.利用腔体内各本征模式频率参量的消除,此新型微带天线突破了传统的窄带局限.对于负参数媒质固有损耗所带来的天线性能的改变也进行了考虑.最后,将此设计应用于单负参数媒质双层基底微带天线中,同样获得了大幅度提高的带宽特性.     

基于遗传算法的单层宽频带微带天线优化设计

宽带微带天线,尤其是单层宽带天线的设计较为困难.然而U型和E型微带天线提示我们,通过适当去除传统微带天线表面一些特殊位置的金属部分,可以展宽天线带宽.本文阐述了该类天线的工作原理,并详细描述通过采用遗传算法作为优化工具,以及在程序中直接调用IE3D的求解器(MOM)进行计算、提取相关参数进行GA优化的全过程.通过对普通方形贴片微带天线的仿真和实验,我们得到的天线带宽是优化前天线带宽的3倍多,证明了方法的可靠性和高效性.     

一种确定磁环天线最佳接收效益线圈参数的方法

研究了用于雷电测向的正交磁环天线(OMLA)的低频电磁脉冲接收特性,提出了一种确定磁环天线接收效益达到最佳时线圈参数的方法.实验通过测量不同参数磁环天线对低频电磁脉冲信号激励下接收到的感应电动势,分析了影响正交磁环天线接收特性的参数,包括线圈尺寸、匝数等.引入频率比例系数η、集肤效应损耗系数Kj和邻近效应系数Kx,理论...     

左手微带天线设计及其RCS计算

基于左手传输线结构,设计了左手微带天线单元及其4×4阵列,并对单元天线和阵列天线的辐射特性和散射特性进行了数值仿真计算与实际测量。数值仿真与实测结果表明,相比于矩形微带天线,左手微带天线在不影响辐射性能的情况下,大幅度地降低了天线带外的雷达散射截面(RCS)。左手微带天线克服了现有微带天线RCS缩减技术中的不足和缺陷,是在不损失天线辐射性能的前提下降低RCS的有效选择方案。     

用于制作贴片天线的新型PCB衬底

本文叙述了微带贴片天线的设计,制造和分析,介绍了如何求出新型ＰＣＢ衬底的材料参数,以及这种材料对制造贴片天线的合适性。微带测试卡与天线连在一起以便于求出参数。本文也介绍了设计程序尤其是生产谐振点接近于设计频率并匹配良好的天线设计程序,包括对微带天线物理特性的考虑,以及它们与所给材料参数的关系特性。     

新型毫米波宽带圆极化微带天线阵列设计*

提出了一种基于H形缝隙耦合的毫米波方形切角圆极化微带天线单元,对影响其轴比特性的各参数进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了4×4毫米波宽带圆极化微带天线阵列.仿真结果表明,该天线阵列阻抗带宽(S11＜-10dB)和轴比带宽(AR＜3dB)分别达到了25.9％(32.2 ～41.8GHz)和20.1％(32.6～ 39.9GHz),与传统圆极化微带天线阵列相比,分别提高9.7％和14.7％,天线阵列最大增益为19dB,在整个轴比带宽内,增益均大于15 dB,副瓣电平及交叉极化电平均较低.     

微带天线带宽及模式特性研究

微带天线具有剖面低、重量轻、易于与平台共形等优点,传统微带天线带宽较窄,目前已有一些方法 来展宽微带天线带宽。然而,设计中发现,展宽微带天线带宽的同时可能会出现高次模,高次模的出现导致天线方 向图的恶化,而目前这方面研究还较少。本文基于线极化微带天线模型,对影响天线带宽的因素和天线高次模出现 的条件进行了分析,得到以下结论:为了增加天线带宽,应选用小介电常数的介质板,同时增加天线和反射板之间的 距离并增加天线宽度;通过对微带天线模式特性进行分析可知,若天线较宽,为了抑制高次模的出现,天线高度h 应 小于0. 15λ0 ,随着天线的变窄,这一限制逐渐变小。     

基于CC2430芯片的2.4GHz微带天线设计

针对无线模块中直立式天线体积大、功耗高问题,提出用微带天线替代传统直立式天线的方法,并讨论了微带天线的工作原理。介绍了中心频率为2.4 GHz微带天线的设计流程。根据需求确定微带天线的材料、形状、类型,用公式和软件计算出天线的尺寸等参数,再在Agilent公司的微波电路仿真软件ADS中建立天线模型并对其仿真,通过优化匹...     

基于LTCC工艺双频GPS陶瓷微带天线研究

在空腔模型理论基础上,利用微扰法对切角矩形微带天线进行严密的数学推论.并设计了GPS双馈点双频圆极化陶瓷微带天线.根据设计公式计算出结构参数,在Ansoft-HFSS软件中建立天线模型,通过参数优化得到天线参数,并利用LTCC工艺进行样品制作.结果表明:样品天线工作在1575 MHz和1 227 MHz时,10 dB带宽均大于10 MHz,回波损耗均小于-15 dB,轴比均小于4 dB,仿真结果与测试结果相似.总结了天线小批量生产的经验,提出了进一步小型化的研究方向.     

基于遗传算法的超宽带微带天线优化设计

将遗传算法应用于超宽带微带天线设计.建立了基于遗传算法和高频电磁仿真软件(HFSS)的优化工程.在此基础之上,优化设计出了一款超宽带微带天线.讨论了该优化工程的操作流程,并对天线特性进行了研究.研究结果表明:所设计天线在3.1～10.6 GHz频段内的回波损耗小于-10 dB,具有良好的超宽频带特性.