笼形中馈天线的设计与优化

优化设计了一种性能良好的笼形中馈宽带天线．应用电磁场数值计算软件NEC2分析天线的增益和驻波，并将天线增益作为目标函数，通过构造合适的适应度函数利用遗传算法优化了天线的结构尺寸及阻抗匹配网络。使其在100-400MH2频带内的电特性满足驻波比小于3＋0．增益基本大于0dB．制作了天线样机．理论计算结果与测量结果吻合良好．     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．     

利用开槽和短路探针加载减缩微带天线RCS

提出利用开槽和加载短路探针等微带天线小型化技术,降低天线谐振频率,减小天线尺寸,抑制天线结构项散射从而实现天线雷达散射截面(RCS)减缩．在微带天线上应用此方法所得的仿真结果表明,使用该方法后天线工作频带内的RCS可降低4dB左右,而天线的增益下降不到0.4dB,从而保证天线的辐射性能的同时,明显地减小了工作频带内天线的雷达散射截面．     

有源Non-Foster负阻匹配网络及其天线应用

传统的匹配网络通过串联电感实现,往往只能在点频实现理想匹配,使得天线带宽受到极大的限制。针对小型化天线的宽带匹配问题展开研究,利用有源非福斯特(non-foster)网络实现等效负阻抗匹配网络,打破电小天线的品质因数限制,可以在很宽的频带内抵消电小天线的电容,实现小型化天线的宽带匹配。设计并加工测试了一种针对手持设备的终端天线负阻匹配网络,实现了单极子天线高度为1/10波长的情况下,不附加任何结构,驻波比在400~700 MHz频段内小于2.5,天线辐射效率大于75%。     

一种用于移动终端的新型内置五频芯片天线

研制了一种用于GSM850／GSM900／DCS1800／PCS1900／UMTS频段的五频内置芯片天线．芯片天线将FR-4介质(介电常数为4.4)上的曲折线和螺旋线相结合,两者分别产生谐振频段进行叠加从而实现天线宽频工作特性．弯曲的折线结构实现了天线尺寸的小型化,天线的体积为20mm×8mm×3.2mm,适合用作移动手机终端的内置天线．电路板的尺寸为40mm×93mm,适用于新款小型手机．在驻波比小于3时,测试低频带宽为146MHz (1030~1176MHz),高频工作带宽为530MHz(1756~2286MHz)．     

平面印刷单极子天线频带抑制技术的应用

为克服无线通信系统间相互干扰,采用频带抑制技术对共面波导馈电圆形单极子天线进行改进,设计出一副具有双阻带特性的超宽带天线和一副用于无线局域网/全球微波接入(WLAN/WiMAX)系统的三频段天线.通过在圆形贴片底端加载两条多边形槽线,实现了3.29～4.00 GHz和5.29～6.00 GHz抑制频段的超宽带天线,阻带覆盖了WLAN/WiMAX应用频段.在三频段天线的设计中,综合采用五边形槽线、调谐枝节和扇形槽加载技术,对频带进行阻断和控制.实测三频段天线的工作频带为2.25～2.80 GHz、3.3～3.8 GHz和5.1～5.9 GHz,覆盖了WLAN/WiMAX系统的应用频段,并在其余频段具有良好的频带抑制特性.所设计的两幅天线均具有可调的工作频段,适合复杂环境中对无线通信系统相互干扰的抑制.     

1.5MHz到30MHz宽频带短波有源接收天线

本文对有源接收天线进行了理论分析.提出了一些宽频带短波有源接收天线的设计考虑.定量地给出了串联负反馈对互调失真的改善程度.并根据设计考虑设计了一个短波有源接收天线,其物理高度仅为0.1m,在1.5～30MHz宽频带范围内具有平坦的频率特性且失真较小,在两个0.1V/m干扰场强下,二阶互调衰减≥65dB,三阶互调衰减≥95dB;接收系统的噪声系数在城市使用时≤3 dB,在乡村使用时≤7 dB.     

一种宽带圆极化介质半球面螺旋天线

研制了一种新型双臂等角半球面介质螺旋天线,应用基于曲线基函数的矩量法对其辐射特性进行了分析,给出了天线的驻波、极化及方向图等随频率变化的曲线．计算与实测结果表明,在800 MHz~2 600 MHz的频带内,驻波比基本小于2,轴比小于3 dB,相对带宽可达106％．     

一种微带贴片天线RCS减缩新方法

为了减小微带贴片天线的雷达散射截面(RCS),利用电磁带隙结构(UC-EBG)的带阻特性,提出用UC-EBG代替普通金属作为微带贴片天线的地板．当天线工作频带内的电磁波入射时,UC-EBG地板呈现出带阻特性,不影响天线的正常工作;而在该频带以外,UC-EBG地板具有良好的带通特性,对入射电磁波起透射作用,从而可以达到减小天线带外RCS的目的．仿真和测量的结果吻合良好,证明了此方法的有效性．     

一种超宽带高增益对踵Vivaldi天线

本文设计了一种带宽3.3～40 GHz的新型超宽带高增益对踵Vivaldi天线,该天线介质板两侧采用相同的辐射结构,由一个微带线和两条指数型槽线构成.在天线辐射方向添加一块梯形结构介质板,将天线正反两面的表面电流限制在天线辐射方向,既可以矫正E面方向图的增益峰值偏移角度,也可以提升天线辐射强度.实测结果显示,3.3～40 GHz带宽内的驻波比均小于2,倍频带宽大于12,增益为1.0～12.6 dB.该天线的E面方向图对称性好,天线的交叉极化比小,且易于设计、成本低廉,在超带宽、高增益的天线领域具有较高应用价值.     

一种半U型开槽叠层宽带微带天线的设计

为了扩展微带天线频宽,缩减微带天线尺寸,更多的在宽频带小型化的环境中应用,利用多层技术、缝隙耦合技术,根据对称性原理,在辐射贴片和寄生贴片上分别开半U型槽缝,提出了一种新颖的半U型开缝叠层宽带微带天线.这种天线增益较高,方向性较好,阻抗带宽达到20.8%,其平面尺寸相比传统的U型开缝叠层天线缩减了50%,在小型化上做出了尝试.因为天线结构紧凑,单元之间的互耦效应小,所以十分适合组阵.最后仿真并加工制作了4单元子阵,实测效果令人满意.     

Wideband Fabry-Perot cavity antenna

In order to improve the radiation bandwidth of the Fabry-Perot Cavity (FPC) antenna, a new approach has been proposed, namely employing a tapered corrugation structure on the ground plane. To verify the proposed method, a wideband high-gain FPC antenna is designed. By introducing the corrugation structure, the height of the cavity can be gradually reduced. In this way, the phase of the radiation field can be compensated, which leads to a well-distributed radiation aperture. Therefore, the 3dB gain bandwidth can be enhanced. This structure is calculated by the CST Microwave Studio. The results validate the proposed approach, which helps 3dB gain bandwidth improvement from 17％ to 24％. Moreover, the 10dB impedance bandwidth and the maximum realized gain remain unchanged, that is, 35.7％ and 14.7dBi, respectively. This design can be widely used in many applications, such as wireless communication, due to its relatively wide bandwidth.     

一种新型双频圆极化卫星导航天线的设计

提出了一种表面开槽并增加辐射边框的新型贴片天线. 采用HFSS软件仿真的结果显示,它的阻抗带宽和轴比带宽相比普通单贴片天线增大很多,而且具有良好的增益和双频带特性,其双频带可以覆盖GPS/GLONASS/GALILEO/北斗四大卫星系统的L1和L2频段. 因此,非常适合用于手持式精确导航终端,以取代两片结构的双频贴片天线.与其他双频圆极化贴片天线相比,此新型贴片天线具有频带宽、尺寸小且剖面低等突出优点,具有良好的应用前景.     

圆柱共形全向微带缝隙天线阵的设计

该文设计了一种圆柱体表面共形的全向微带缝隙天线阵.该天线采用低剖面缝隙天线作为阵列单元,利于实现共形;采用H形缝隙对天线单元进行小型化设计,以实现较小间距的组阵,从而获得较好的方向图不圆度.对提出的天线进行仿真设计及优化,获得了5.35％的相对带宽,仿真增益达到4.2dBi,H面不圆度≤1.5dB.     

多模卫星定位导航系统的宽带天线

为解决单一系统覆盖空白和定位精度低的问题,提出一种多模卫星定位导航系统终端的宽频带圆极化微带天线.通过选用低介电常数泡沫材料组成叠层微带天线结构,采用宽带功分相移网络和倒L带条近耦合四臂平衡馈电,充分展宽了天线的阻抗带宽和圆极化带宽.功分相移网络采用带状线四周封闭结构,抑制了馈电网络寄生辐射对天线方向性的影响.给出了天线的设计思路,分析了结构参数对天线性能的影响.仿真结果表明:天线具有较好的特性,驻波比<1.5的阻抗带宽达48%,轴比<3 dB的圆极化带宽达67%.对天线进行了加工测试,测试结果与仿真结果具有较好的一致性,并且在工作频带内天线增益高于6 dB.设计的天线能满足接收多模导航卫星信号的要求,具有良好的应用前景.     

倾斜波束非对称SAARS微带天线设计简

A circularly polarized microstrip antenna with the tilted beam of 30° through the asymmetrical structure combing the single-arm archimedean spiral antenna with the helix antenna is constructed in order to make the beam tilted. The bandwidth, tilted beam, and radiation characteristics have been improved through the width optimization and coaxial feed line selection. This antenna can realize the directional radiation of circularly polarized microwaves in a definite frequency band and has a bandwidth of 16.7％ (for Voltage Standing Wave Ratio(VSWR)<2, Axis Ratio(AR)<3dB and the tilted beam of 30°) in the condition of the vertical aperture external excitation with a coaxial feed line. Simulated and measured results show that this antenna has a wideband, high gain, and tilted beam with circularly polarized microwaves.     

一种新型超宽带渐变槽线天线设计

设计并制作了一种新型微带馈电的渐变槽线天线．采用改进的微带-槽线过渡,更好地解决了超宽带天线的阻抗匹配问题．提出一种新型渐变辐射曲线,有效地改善了低频段的匹配特性．实物样机的测试结果表明,在 0.92~ 14.25GHz频带内该天线的电压驻波比小于 2.0∶1,带宽比达到 15.4∶1,而且其带内辐射方向图的前后比大于 15dB,交叉极化低于 -18dB．     

用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线设计

设计了一种用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线,通过对称旋转天线的矩形辐射贴片,天线的带宽得以显著扩展.讨论了贴片旋转角度及其他结构参数对天线带宽的影响.为了验证该设计的有效性,对所设计的天线原型进行了实际制作和测试.测试结果表明,所设计天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达6.97GHz(2.29~9.26GHz),相对带宽约为120.7%,这一带宽接近传统交叉单极子天线带宽的两倍.此外,该天线在整个工作频率范围内具有较好的全向辐射特性和增益水平.