电磁带隙结构加载的微带天线仿真设计

本文研究一种电磁带隙结构微带天线。分析电磁带隙结构的带隙特性,设计一个电磁带隙结构加载的微带天线,并进行仿真实验。仿真结果表明,将EBG结构置于微带天线阵的底部作为微带天线阵列的金属反射板,有效地抑制天线表面波的传播,降低微带贴片天线后瓣,提高天线增益。     

超表面加载极化可重构双极化微带天线设计

基于超表面结构设计了一种2.555~2.655 GHz频段的极化可重构双极化微带天线。首先根据微带天线理论设计了缝隙耦合正交馈电的双极化微带贴片天线,然后提出并设计了一种方形切角的新型超表面结构,并将该超表面放置在双极化微带天线上,通过机械方式旋转超表面,实现了左、右旋圆极化和水平、垂直线极化之间的极化转换。利用HFSS仿真软件对该超表面加载微带双极化天线进行了仿真。结果表明,该双极化天线能够便捷地实现极化转换,且在两种极化状态下,天线在工作频带内的回波损耗小于–10 dB,隔离度大于20 dB,圆极化工作状态下的轴比小于3 dB,天线的整体性能良好。     

矩形微带贴片天线的设计与仿真

根据微带天线的辐射原理,对天线参数确定进行了理论分析,设计了一种中心频率为447MHz的矩形微带贴片天线。利用HFSS软件对其进行了建模和仿真验证。仿真结果表明,天线的S参数、方向图和输入阻抗均达到了微带贴片天线的设计要求,基于HFSS软件的设计方法能够快速、高效地完成微带天线的设计,且设计的微带天线具有良好的性能指标。     

一种应用于5G的双频微带天线设计

提出了一种可应用于5G无线通信的小型化双频微带天线,该天线采用偏心侧馈和贴片开槽的方式使其具有双频工作特性。首先研究了微带贴片尺寸和贴片上倒L型开槽对天线谐振频率的影响;其次通过在微带贴片的馈点旁增加矩形细缝来调节天线的阻抗匹配特性;最后,利用电磁仿真软件HFSS对所提出的天线的性能进行了仿真与优化,结果表明其两个工作频段可覆盖3.5~3.6GHz和4.8~5.0GHz的5G频段,两个工作频段内的回波损耗最大为23dB,辐射增益分别为2.83dB和4.35dB。     

极化可变可重构微带天线

设计了一种单点馈电的小型微带正方形贴片开槽天线,通过控制二极管的开关状态改变贴片上两个相互正交开槽的状态,可以实现左旋与右旋圆极化的切换.文中给出了Ansoft HFSS9.0的仿真结果和实测结果.仿真与测试结果表明,这种极化可变可重构微带天线具有较好的圆极化特性,可以应用于无线通讯与卫星通信领域.     

馈电同轴芯径对微带天线性能的影响

针对同轴线馈电的微带天线,建立了等效电路模型。该等效电路表明,馈入到微带天线内部的导体直径直接影响天线的输入阻抗。为此设计了单频圆极化微带天线,采用电磁计算软件HFSS仿真计算了不同馈电芯径对天线参数的影响,验证了该理论。同时设计了双层介质的双频微带圆极化天线,采用同一个馈点馈电,上层微带介质中馈电导体的直径与下层微带介质中馈电导体直径不同。通过HFSS软件的优化仿真,得到了对应于两个不同频段的最优上下层馈电导体直径,获得了最佳的驻波。研究表明,对于单频和双频微带天线,通过优化馈入到介质中导体的直径可以改善天线的驻波特性。     

微带串馈天线阵的理论分析和仿真设计

论述了微带天线的基本理论、经典分析方法、天线单元的馈电方法以及微带阵列天线的形式、特性及馈电网络,从毫米波天线单元入手,研究了16元矩形微带贴片天线阵的设计方法,并给出了仿真结果,与理论计算值相符。     

一种微带开槽小型化飞行器天线设计

本文根据曲流原理,采用微带开槽技术,设计了一种基于传统半波微带贴片天线的小型化飞行器天线。对此 天线进行了天线与天线窗一体化仿真优化。该天线在主要性能指标不变情况下,明显减小了微带贴片尺寸。把这一设 计应用于实际微带天线调试过程中,发现了微带天线开槽调试法,实现了飞行器微带天线的双向调试,提供了一种新 的天线工程化设计思路。为飞行器小型化微带天线设计和调试提供理论参考,具有一定的理论价值和较高工程应用价 值。     

小型化宽带蝶形微带天线的设计与仿真

传统形式上的微带贴片天线虽具有体积小、重量轻的特点,但窄带特性却制约了其工程应用的范围。在对曲边蝶形天线结构和特性理论分析的基础上,使用Ansoft公司的HFSS三维电磁场软件对其进行建模仿真,最终优化得出了在0.8～3.0GHz宽频带范围内都具有良好的辐射特性,且在工作带宽内VSWR<1.5的曲边蝶形微带天线,在小型化的基础上实现了微带天线的宽频带特性。     

一种倒F型双频微带天线设计

微带天线以其体积小,成本低,易于和微带线路集成等优点得到了广泛的应用和发展.结合ADS仿真工具研究设计了一种适用于WLAN系统的倒F型双频微带天线,工作于2.4~2.473 GHz频段和5.15~5.35 GHz频段.通过大量仿真对天线的几何尺寸进行分析,这对天线的设计给予了指导作用.另外,仿真结果表明文中所设计天线性能良好,可方便的用于兼容802.11a/b/g的WLAN无线网卡上.     

Microstrip Sierpinski fractal carpet for slot antenna with metamaterial loads for dual-band wireless application

The compact microstrip antennas with the dual-band characteristic and reconfigurable qualification have been noticed and investigated in this paper. We have developed the slot microstrip antenna with Sierpinski carpet and Minkowski formations and then the metamaterial loads are placed on this antenna in the slot area. The reflection/transmission method has considered to obtain the permittivity and permeability of the split ring resonator (SRR) as a metamaterial. Finally, we show that by using some junction in the metamaterial layer, we can obtain reconfigurable characteristic. Both antennas have dual-band characteristic where the first antenna has two resonances at 3.2 and 4.5 GHz and in the second antenna by altering the metamaterial layer both resonances are occurring at 3.5 and 5.8 GHz. We show that the antenna has two resonance frequencies that matched with the metamaterial Double Negative (DNG) characteristic. Both antennas are printed on FR-4 also we compared measurement and simulation results together. Aforementioned antennas cover the main wireless, WiMAX and LTE bands with sufficient gain and high efficiency (more than 80% typically) with a bi-directional radiation pattern for the indoor application. Here, the metamaterial is used for controlling the resonances and Sierpinski carpet is developed for matching.     

面向RFID应用的几种2.45 GHz微带天线的分析比较

随着RFID的广泛应用,微带天线已经成为RFID中不可缺少的一部分,常见的微带天线有单偶极子和双偶极子天线。根据目前RFID的应用,提出了几种基于2.45 GHz的板载天线,同时结合天线的基本理论对这几种结构进行了分析,并通过HFSS软件进行仿真比较。通过对仿真结果的分析,讨论了各种微带天线的优缺点,为RFID的应用提供了参考。     

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.     

宽带微带贴片天线的研究进展

文章论述了微带贴片天线频带展宽方面的研究进展,主要介绍了几种新型的大带宽微带贴片天线。这些天线采用了在贴片或接地板“开窗”,附加负载,增加片元等方法来改进微带贴片天线的窄频特性,同时使其向小型化,结构简单化方向发展,使微带贴片天线的应用范围得到进一步的扩大。     

应用于MIMO系统终端的腰带式可穿戴天线

提出一种应用于MIMO无线通信系统移动终端的腰带式可穿戴外置多天线.这一MIMO多天线系统利用合理的布局,可获取各种分集增益.天线单元采用开槽的电磁耦合微带贴片天线,减小了天线尺寸,也降低了人体吸收率.通过MIMO系统试验平台的外场测试,得到了多天线系统的相关性系数矩阵以及误码率等重要的实验数据.测试结果表明:在保持总发射功率不变的情况下,相较于传统的单发单收天线,这一多天线系统可显著降低传输误码率,进而有效提高通信系统容量与质量.     

宽带毫米波微带天线的设计与分析

根据微带天线的设计技术要求,介绍了微带天线带宽的影响因素。在矩形毫米波微带天线设计与分析的基础上,分别设计出 C 型和 W 型两种宽带毫米波开槽微带天线。利用仿真软件对3 种天线的输入回波损耗、驻波系数、相对带宽和方向性等技术参数进行仿真优化和比较分析。仿真与实验结果表明,3 种天线的设计均满足技术要求,C 型和 W 型开槽微带天线较矩形微带天线的相对带宽大幅提高,且具备良好的定向辐射特性。     

Researches on Reconfigurable Antenna in CEMLAB at UESTC

This paper summarizes the achievement and progress in the research on reconfigurable antenna since 2001, in Computational Electromagnetics Laboratory （CEMLAB） at University of Electronic Science and Technology of China （UESTC）. Several typical reconfigurable antennas are introduced, which can realize frequency, pattern or frequency-pattern reconfigurability by electrically controlling methods. Some techniques involved in the design and analysis of reconfigurable antennas are reported. At last, the development trend of reconfigurable antenna is predicted in the conclusions.     

The sinuous antenna-A dual polarized feed for reflector-based searching systems

The sinuous antennas have a numerous applications in military and civil systems such as direction finding systems and reflector feeds due to their superior broadband characteristics and simultaneous polarization capability. In this paper, design, construction and measurements of planar sinuous antennas are investigated for 1–5 GHz frequency range. Feeding sections of this antenna are realized by using microstrip tapered baluns. We have determined the microstrip tapered balun dimensions using Ansoft HFSS-simulation program. The performances of the manufactured antenna are measured using HP vector network analyzer. Polarization patterns and return loss characteristics of the designed antenna that have been measured in anechoic chamber, are presented.     

宽带圆极化微带天线的几种实现方法

在简要概述圆极化微带天线工作原理的基础上,重点介绍了目前国内外较为先进的圆极化微带天线实现宽带的多种方法,包括微带贴片天线、缝隙天线,以及采用PBG结构的圆极化天线。这些方法分别采用单点馈电,多点馈电或多元组合实现圆极化,均有效拓展了圆极化天线的阻抗匹配带宽和圆极化轴比带宽。参考一些实例验证了这些方法的可行性,然后展望了其可能的发展趋势。     

偏心环微带天线谐振特性的研究

本文用点匹配法分析了偏心环微带天线的谐振特性,所得公式可将圆形、同心圆环和偏心圆环微带天线作为特例来应用.对偏心圆环谐振波数的理论计算与实验测试的良好一致性表明,这种方法适用于分析任意形状微带天线的谐振特性.偏心圆环较之同心圆环有较宽的带宽.