一种同步卫星C波段微带天线的设计分析

针对同步卫星C波段的频带要求,设计了一种微带二元阵列天线。天线采用矩形辐射贴片,双点馈圆极化的两元等幅同相、相距为0.75倍波长的直线阵结构。利用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真及优化,得到天线法相增益≥9.5dBic,扇面正前方波束宽度±16°增益≥6.5dBic,扇面仰角30°波束宽度±16°增益≥0dBic,且天线各个频点下的前后比≥10dB等天线性能参数所对应的结构参数。加工成实物并利用微波暗室进行测试,测试结果与Ansoft HFSS仿真结果基本相符。     

三类电磁软件用于双频段圆筒天线的设计比较

为了比较不同软件对三维立体结构天线的仿真精度,提出一款应用于无线通信的双频段圆筒形天线,设计、比较和评估了3款电磁仿真软件high frequency structure simulator (HFSS)、FEKO和computer simulation technology microwave studio (CST MS）对该天线的阻抗匹配性能和远场增益的仿真性能.天线阻抗匹配测试性能为：在电压驻波比小于15条件下,天线的工作带宽低频段为150MHz（820～970MHz）,高频段为600MHz（17～23GHz）;天线低频段远场增益测试结果为18dBi,高频段增益为49dBi. 比较结果表明,HFSS和FEKO分别在阻抗匹配性能仿真和远场增益仿真方面与测试结果吻合良好;CST MS对阻抗匹配性能和远场增益的仿真结果均与测试结果吻合良好.     

一种新型宽频带全向天线的设计

全向天线在下一代宽带移动通信中有着广泛的应用．设计了一种新型的交叉馈电宽频带全向天线,通过加宽振子和加载巴伦实现了天线的宽带特性,使用平行耦合双线对两个宽带对称振子进行交叉馈电．通过对半波振子天线的理论分析、HFSS仿真软件的计算和加工并实测得到：天线印制在厚度为1.5mm、介电常数为2.55的介质板上,实测电压驻波比带宽为44.7％(在2.6～4.1GHz范围内天线的驻波比小于2),并且在整个频段内方向图不分裂,在设计的频段内方向图不圆度小于2.3dB,增益大于1.6dB．该天线结构简单,易于加工,实用性很强．     

一种双圆极化宽带天线及其阵列应用

该文设计了一种双圆极化宽带天线单元,并在此基础上实现了小型阵列天线。单元天线为层叠型微带天线,其辐射贴片的四周寄生了环形金属带和金属柱以拓展波束宽度。另外,为了满足双圆极化要求和拓展天线带宽,天线采用电桥进行馈电。天线单元的10 dB阻抗带宽为26.9%(1.8～2.36 GHz),3 dB轴比带宽为19.3%(1.92～2.33 GHz),方向图半功率波束宽度大于110°。对非规则的五单元面阵进行了研究。测试结果表明,该天线阵的合成增益高于11.5 dBi,±55°扫描增益高于9 dBi,仿真和实验结果一致性较高,为宽带卫星通信的应用奠定了基础。     

一种简易结构地板开槽的多频段内置单极子手机天线的设计

设计了一种应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE 2.3 GHz/WiMax2.5 GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式的内置单极子手机天线.天线整体结构由单馈电双分支平面辐射体和开槽结构的不完全PCB地组成,双分支平面辐射体能够产生3个谐振点,其中的短分支产生2 600 MHz谐振点,长分支产生900 MHz谐振点,短分支和长分支共同作用产生1 900 MHz谐振点,开槽PCB地延长地板的电流路径,从而降低了低频谐振点,增加天线带宽.天线整体结构尺寸为115 mm×60 mm×6 mm,其中天线辐射体尺寸为50 mm×15 mm×6 mm.所设计的天线结构紧凑、简单,易于制作,满足移动手机天线的设计要求.使用Ansoft HFSS仿真软件设计和优化天线结构,并制作实际的测试模型.实验测量结果和仿真结果一致性较好,表明了此天线结构设计的准确性.     

一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能，本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料，由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构，通过串联方式进行连接，并采用共面波导馈电获得超宽带特性，天线下方放置金属反射板，以获得定向辐射特性。同时，采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明，天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性，在8.5 GHz时，获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能，适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。     

电磁近场探测扫描系统的设计与实现

为测试电子产品电磁兼容性,设计并实现了一种电磁近场探测的扫描系统,可以对PCB板等电子部件或结构进行全局扫描,并直观显示场强分布情况.该系统由频谱分析仪、上位机软件、二维扫描平台3部分组成,利用VB语言编写上位机软件控制频谱分析仪,使用单片机控制二维扫描平台,最终完成电磁近场测试功能.设计了应用于6.35 GHz的近场探头,使用Ansoft HFSS软件建立模型,然后得到回波损耗为-25.447 5 d B,电压驻波比为1.112 8的仿真结果,并制作实物.通过使用矢量网络分析仪对实物探头进行实测,测试结果与仿真结果基本一致.测试结果表明该系统运行稳定,场强分布显示直观,近场探头测试准确,达到了预期的设计目的.     

可用于生命探测雷达的TEM喇叭天线设计

设计了一种可应用于超宽谱生命探测雷达的TEM喇叭天线．采用电磁仿真软件CST MICROWAVE STUDIO对TEM喇叭天线进行仿真研究,讨论了天线结构参数对天线通频带的影响,制作了天线样机,并在微波暗室内对其进行了测试．仿真和实验结果表明:设计出的天线在0.71～3.25 GHz的反射系数小于-10 dB,带宽比为4.6∶1,在2.4 GHz频点处天线的前后比大于14.0 dB,天线在通频带内的增益均大于9.0 dBi．设计出的天线具有超宽带、高增益和定向辐射性强的特点．     

应用于多模系统中的宽带圆极化天线

设计了一种应用于多模系统的宽带特性圆极化天线。该设计基于自相移形式的圆极化交叉偶极子天线,通过在偶极子臂之间引入寄生单元来拓展天线的阻抗带宽和轴比带宽,应用三维电磁场仿真软件CST(CST Studio Suite)建模仿真,确定寄生单元的数量、位置及相关参数,并验证天线的性能。仿真结果表明,在1.12 GHz～2.11 GHz的导航频段内,所设计天线满足回波损耗大于10 dB;阻抗带宽相对值为61%;轴比带宽为53%,覆盖范围为1.16 GHz～2.00 GHz;增益最大值可达10.5 dBic。     

线栅型圆锥单极天线

研制了一种由导线栅构成的圆锥单极子天线。采用矩量法来求电场积分方程，天线表面上的感应电流分布采用正弦插值基函数来展开，该基函数对于长线结构具有较快的收敛性。分析了天线的电压驻波比和增益随着线栅根数以及天线高度等参数变化的特性。设计了一副在6个倍频的频带内均可满足电压驻波比小于2.0,增益大于4.5dB的全向宽带小型化圆锥单极天线，理论计算结果与测量结果吻合良好。