一种平面宽带平衡准八木天线设计

设计了一种平面宽带平衡准八木天线,该天线由双面印刷的电偶极子和反射器以及单面印刷的两个引向器组成。所用介质基板的相对介电常数为2.2,其尺寸为29.5 mm×27.0 mm×1.0 mm。利用电磁仿真软件IE3D对该天线的参数进行了仿真优化,得到了其阻抗带宽、增益、辐射方向图等特性。仿真结果表明:该天线的阻抗带宽从4.1 GHz到10.8 GHz(S11–10 dB),相对带宽可达到89.9%,增益平均值为5.08 dB,增益的波动范围为3.73 dB到6.28 dB,此外该天线具有稳定的定向的辐射方向图。     

一种S 波段印刷四臂螺旋天线的分析与设计

本文主要分析了一种S 波段的印刷四臂螺旋天线。并设计了一宽波束右旋圆极化介质加载的印刷四臂螺旋天线, 馈电网络采用的是具有两级隔离电阻的威尔金森功分器。该天线的仿真结果与实测结果吻合良好。仿真和实物测试结果表 明,该天线在3.05GHz-3.45GHz 工作频率范围内,具有较好的心形方向图、3dB 波瓣宽度达到160°、全方位角的增益大于 -2dB,轴比小于5dB,驻波比小于1.4。通过机电一体化设计,该四臂螺旋天线具有良好的电气性能,成本低。     

一种RFID小型圆极化四臂螺旋天线

设计了一种用于UHF频段射频识别系统的小型右手圆极化四臂螺旋天线。天线由印制在微带介质板的4个长条形臂组成,通过微带功分器馈电。天线在进行4个端口的单独匹配和功分器相连时,需采用一种新的匹配方法。通过仿真优化,天线尺寸为60 mm×60 mm×6 mm,峰值增益为3.8 dB,带内轴比＜3 dB,3 dB波束宽度＞120°,前后比＞15 dB。实物测试结果与仿真结果吻合。     

基于天线边缘结构馈电的研究

分析了延长同轴内导体给H形印刷板天线中部进行馈电方法的缺点进行了分析，提出了根据馈电边缘特征设计馈电外导体结构的思想。给出了从H形印刷板天线中部馈电到地之间插入一段特性阻抗不等于50欧姆的不连续性硬同轴T形结构，既满足天线和馈线的匹配，又有效的屏蔽了场的影响。仿真和实验结果表明：这种馈电系统在UHF频段的带宽可达2倍频程；带内驻波小于1．85；中心频率处的最大增益可达4dB。     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。     

一种32元宽频带印刷偶极子天线阵列

基于椭圆形印刷偶极子设计了一种宽频带天线阵列,阵列单元与馈电网络均印制在同一介质基板上,易于加工和集成.对影响天线性能的阵列结构参数进行了分析,得到了能够获得较佳电性能的结构参数.对天线进行了仿真分析与实际测试,仿真与测试结果一致性较好.测试结果表明,该阵列在2.32～5.48GHz频率范围内电压驻波比小于2.0,且在该频率范围内具有定向辐射特性,最低增益为17.7dB,最高增益为22dB,相对带宽达到81％.     

新型偶极子UHFRFID标签天线的设计

采用大共面偶极子和悬浮贴片,并嵌入缝隙来实现共轭匹配,设计了一款覆盖了UHFRFID系统应用的所有频段的新型标签天线。该天线通过调节缝隙的大小来调节与标签芯片阻抗的匹配,该天线尺寸为70mm×40mm×1．6mm．S11〈-15dB的带宽为776．991MHZ,增益为1．11dB。仿真结果表明,该天线满足工程上的应用。     

小型超宽带平面天线阵列设计与优化

提出了一种小型超宽带(UWB)平面天线阵列并进行了优化.首先设计了两个不同的UWB天线单元方案:印刷天线-Vivaldi天线、平板天线-平面螺旋天线,并通过对比选择螺旋天线单元作为组阵单元.对该天线阵列的回波损耗、3D辐射图、方向图进行了仿真计算和设计.结果该天线阵列在6 ～ 10GHz内具有较好的定向辐射特性,增益达到15dB.进一步优化单元空间分布结构,使天线在相应频段内具有更佳的方向性.通过调整各个馈源的相位差,在不失去增益的同时,可以控制波束的偏转.     

一种超宽带半球柱面螺旋天线的研究

研究了一种等弧距单臂半球柱面螺旋天线，其具有宽带、小尺寸、圆极化、低剖面等特点.该天线采用半球柱面螺旋天线结构，通过在馈电端引入等效L节匹配网络进行阻抗变换，扩展天线带宽，最终实现了天线的小型化、圆极化及超宽带.利用HFSS仿真软件对半球柱面螺旋天线结构参数进行优化，仿真及测试结果表明，该天线具有超过30%的阻抗带宽及超过20%的轴比带宽，最高增益能够达到9 dB，具有良好的辐射特性.     

基于非福斯特电路的缝隙电小天线研究

无源电小天线遵循Bode-Fano约束准则,体积、带宽与效率互相构成约束关系,难以在小型化的同时实现宽频带。而通过非福斯特电路等效的负阻抗元件可以有效抵消电小天线的大电抗,从而突破上述准则的限制,提高天线的辐射性能。文中选用蝶形缝隙天线作为非福斯特电路匹配的对象,将电路焊接在天线的背面进行一体化设计,使有源天线的集成度更高。并通过仿真分析有源蝶形天线一体化后的馈电网络,比较了不同馈电位置与馈电方式对天线性能的影响。最终优化后的有源缝隙天线在250 MHz～850 MHz的工作频段内S₁₁参数均小于-10 dB,在谐振频率达到-24 dB时,相对带宽对比匹配前提升了109%,增益提升了5.8 dB。对该有源天线进行了加工测试,实测结果与仿真结果基本一致。     

一种具有加减信道的低旁瓣微带天线阵

本文设计了一种新颖的具有加减信道的低旁瓣微带天线阵.在研究低旁瓣角馈方形微带贴片天线的基础上,设计了一个3dB定向耦合器作为馈电部分,从不同的输入端口输入信号,分别实现方向图加减的功能.这种天线能够同时获得其视野内所有障碍物的范围和角度信息,不需要使用扫描天线或转换天线.使用ANSOFT公司的Serenade和Ensemble两种软件进行了设计、仿真和优化.实验结果与仿真基本一致,可见,这种天线完全可以满足设计要求.     

A broadband helical saline water liquid antenna for wearable systems

A broadband helical liquid antenna made of saline water is proposed. A transparent hollow support is employed to fabricate the antenna. The rotation structure is fabricated with a thin flexible tube. The saline water with a concentration of 3.5% can be injected into or be extracted out from the tube to change the quantity of the solution. Thus, the tunability of the radiation pattern could be realised by applying the fluidity of the liquid. The radiation feature of the liquid antenna is compared with that of a metal one, and fairly good agreement has been achieved. Furthermore, three statements of the radiation performance corresponding to the ratio of the diameter to the wavelength of the helical saline water antenna have been proposed. It has been found that the resonance frequency increases when the length of the feeding probe or the radius of the vertical part of the liquid decreases. The fractional bandwidth can reach over 20% with a total height of 185 mm at 1.80 GHz. The measured results indicate reasonable approximation to the simulated. The characteristics of the liquid antenna make it a good candidate for various wireless applications, especially the wearable systems.     

双频宽带双极化定向电磁偶极子天线设计

设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最后,通过两个高度不同的Г形探针分别对两个天线进行耦合馈电,实现双频宽带双极化定向辐射特性。根据仿真结果,对天线模型进行了加工和测试。仿真和实测结果表明：天线在低频段0.8~0.96 GHz和高频段1.7~2.7 GHz内反射系数的模值均小于-10 dB,所对应端口隔离度分别大于20 dB和25 dB,天线的测试峰值增益在低频和高频段分别为5.5 dBi和8.2 dBi。该天线可应用在无线通讯系统中。     

智能天线的新军——自组构天线

自组构天线凭借其能够根据所处的电磁环境来改变自身的电形状这一特性, 已成为当今智能天线研究领域的一大热点.文中介绍了自组构天线的概念模型, 详细分析了三种常用的自组构天线的工作原理, 对未来自组构天线的应用和发展方向进行了具体的讨论.     

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。     

一种共面波导馈电的缝隙型超宽带天线

针对超宽带通信系统,提出一种小型超宽带天线,可以应用于终端设备。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,缝隙结构为一矩形与一圆形组合而成,馈电结构与缝隙结构相似。天线的面积为22 mm×27 mm,印刷在厚度为0. 5 mm的FR4衬底上. 通过软件仿真分析了天线的工作原理以及尺寸对带宽的影响,仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖UWB频段。天线的测试带宽为2.4 GHz~14.4 GHz,在超宽带的工作频段内测试效率超过76% ,测试增益大于2.1 dBi。     

一种小型宽带双极化5G基站天线

设计了一种适用于2G/3G/4G/5G移动通信的小型宽带±45°双极化基站天线。该天线由2对偶极子辐射片、2条微带馈线和1块反射板组成,辐射臂和微带馈线采用双面印刷工艺印刷在0.8 mm厚的FR4板,并固定放置于开有圆形槽的反射板上。对天线实物进行加工测试,测试结果表明,端口1工作频段为1.82~3.60 GHz,端口2工作频段为1.64~3.41 GHz;工作频段内,反射系数小于-10 dB,端口隔离度优于18 dB;交叉极化比在视轴方向大于17 dB,±60°方向大于15 dB;半功率波束65°左右,前后比优于18 dB,测试和仿真结果较吻合。所设计天线带宽宽,尺寸小,且制作工艺简单,成本低廉,适合批量生产,应用于5G移动通信基站中。     

机载共形的双环微带缝隙全向天线

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。提出一种双环微带缝隙天线,可以实现机载共形的全向天线。分析了系统对机载天线的要求、双环微带缝隙天线的展宽带宽的方法,并给出了该天线的设计参数和实测结果,实测结果与仿真结果一致,验证了设计方法的正确性。     

宽频带盘锥天线的研究与设计

设计了一款工作于700MHz～3GHz的宽频带盘锥天线。在参考现有文献得出盘锥初始模型的基础上,通过高频电磁场仿真软件HFSS对各参数进行参数优化仿真,最终得出最佳值。该天线在700MHz～3GHz的频段内VSWR<2,H面辐射方向图具有全向性,并最终通过仿真和实测验证了其性能。     

一种新型交叉馈电宽带印制天线

设计了一种新型交叉馈电宽带印制天线,该天线对存在耦合的宽偶极子进行电容加载,构成宽频带容性辐射单元,使用平行宽边耦合双线对两个辐射单元进行交叉馈电,实现阻抗匹配调节和提高增益的作用。通过理论分析和HFSS软件仿真计算表明:该天线能够在厚度1mm、εr=2.6的介质板上实现53%的阻抗带宽(VSWR<2.0),并且频段内方向图主瓣不分裂,增益可达4.8dB i,相位中心不随工作频率变化而移动。该天线易于设计和加工,参数易于调整,有较强的实用性。