一种小型化超宽带MIMO天线设计

提出了一种基于槽天线的小型化、高隔离度的超宽带(Ultra Wideband, UWB)多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)天线.该MIMO天线由两个槽天线单元构成, 为了增加天线阻抗带宽, 每个槽天线单元由末端带有圆形贴片的微带线和末端为圆形的槽线两部分耦合馈电.采用在地板上开槽和方向图分集方法, 减少地板表面波和空中电磁波影响, 达到提高天线隔离度的目的.数值仿真和实验结果表明:该天线在3.1~11 GHz频段内满足端口反射系数|S₁₁| < -10 dB, 隔离度|S₁₂|在7~11 GHz频段内小于-25 dB, 在3.1~7 GHz频段内小于-16 dB, 并根据仿真和测试S参数计算了包络相关系数.     

S波段矢量阵列天线单元的设计

设计了一个工作在S波段矢量阵列的天线单元,利用HFSS软件进行优化和仿真。实测结果表明,该天线在E面和H面的交叉极化电平分别小于-26 dB和-23 dB,两个端口之间的隔离度大于32 dB。该数据满足组成矢量阵列的要求。     

一种微带线高隔离度功分器的设计

在功分器设计中,随着频率的升高,输出端口的隔离度会变差,使系统性能下降。应某课题的需求,利用微 带传输线的特性,仿真设计了一种具有高隔离度的Ku 频段威尔金森功分器,设计原理是通过在输出臂适当增加微带线, 同时引入隔离电阻实现输出端口匹配。将此功分器应用到阵列天线的馈电系统,子天线间端口隔离度变大,仿真结果 能达到-40dB,能够满足应用需求,提升了阵列天线系统的性能。     

一种高隔离低交叉极化等相位中心双极化开槽天线设计

设计了一种高隔离度低交叉极化等相位中心双极化开槽天线,通过对馈电巴伦进行改进设计,解决了两个正交极化开槽天线交叉排布时相位中心不一致难题。由于双极化天线的辐射和馈电部分完全对称,该天线可获得良好的端口隔离度和低交叉极化特性。仿真结果表明,与常规双极化开槽天线相比,该双极化天线的交叉极化可改善20 dB,90%频带内的隔离度提高15 dB 以上,并且该双极化开槽天线在数倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,能实现大角度二维扫描,适用于未来宽带多极化相控阵天线系统。     

一种应用于5G的紧凑型阵列天线设计

提出一种应用于5G的紧凑型阵列天线,由4个天线单元相互正交放置,通过在天线单元之间的上下两个平面分别添加4个二分之一波长的微带线,提高了天线单元间的隔离度。利用高频电磁仿真软件,对所提天线单元及阵列结构进行分析。实验结果表明,阵列天线的工作频段分别为2.72~3.92 GHz和4.74~5.42 GHz,在工作频段内各天线单元间的隔离度均低于-20 dB,完全覆盖5G所需的3.3~3.6 GHz和4.8~5.0 GHz两个工作频段。该阵列天线结构紧凑,体积仅为68.5 mm×68.5 mm×1.524 mm,能够被5G的小型化便携设备所应用。     

Ku 波段全口径高隔离度双极化阵列天线的研究

本文提出并设计制作了一种新型的全口径高隔离度双极化单脉冲阵列天线。该阵列天线单元采用微带贴片与喇叭复合的形式,将微带贴片作为喇叭的二次激励源,以获得更高的单元增益。其中的微带贴片采用一对相互垂直的带状线通过两个呈“T”型分布的“H”形缝隙耦合馈电,以获得较高的极化隔离度（在工作频带内小于-35dB）。在阵列馈电设计中采用二次错位倒相技术,进一步改善了极化隔离度和交叉极化。仿真和实测结果表明,在f0±200MHz 内,驻波比小于2,垂直极化增益大于27dB,水平极化增益大于27.5dB,端口极化隔离度小于-40dB,和差端口隔离度小于-28dB。     

新型电单负材料结构在天线互耦抑制中的应用

单负材料所具有的电磁禁带特性可应用于阵列天线中降低天线单元间的互耦.文中研究设计了一种电单负材料结构单元ENG-APSL, 采用等效电路和波导传输法分析了ENG-APSL的电磁特性, 并提取等效参数.然后, 将基于ENG-APSL单元构成的隔离器用于抑制微带阵列单元间的互耦.研究表明, 天线阵列单元间距为0.37λ₀(λ₀为天线工作频率波长)条件下, 加载隔离器后天线阵列单元的E面耦合度降低了21 dB, 并且在工作频率(5.1 GHz)附近隔离度大于25 dB的带宽达到5.1%.同时, 该隔离器具有结构简单、尺寸小的突出优势.     

一种宽频带介质谐振器天线的设计与实现

摘 要：带宽拓展,一直以来是介质谐振器天线研究重要内容之一。基于此,本文设计了一款宽频带介质谐振器天线。采用共面波导馈电的单极天线与介质谐振器天线的混合结构,通过调节谐振器尺寸和共面波导的结构,使各个工作模式的频带互相重叠,展宽所设计天线的带宽;同时地板上引入开槽技术,对馈线进行阻抗匹配。利用仿真软件对天线参数进行优化仿真,实现天线频带宽度为2.98-7.18GHz（S11<-10dB）,相对带宽达到84.3%,带内最大增益达到4.9dBi。对该天线进行加工测试,仿真与测试基本吻合,结果表明,该天线不仅可实现宽频带,且结构简单,尺寸小,易集成,可广泛应用于WLAN/WIMAX等通信领域。     

Ku波段双频正交极化微带阵列天线

设计了一种Ku波段双频正交极化256元微带阵列天线。该阵列天线的正交极化辐射通过共面微带线和背向探针分别进行激励,并结合阵列馈电网络的有效设计实现了宽频带、高隔离和高增益性能。仿真和实测结果表明,该阵列天线的垂直极化端口相对阻抗带宽（S11≤-10 dB）达到21.04%,覆盖频率范围10.7～13.33 GHz;水平极化端口相对阻抗带宽达到27.86%,覆盖频率范围12.4～16.37 GHz;两极化端口隔离度高于40 dB;工作带宽内天线增益达到28～30.1 dBi。     

S／X双波段双极化共口径天线阵的设计

提出一种S/X双波段双极化共口径天线阵的新设计,以紧凑的三层结构实现了1:3的频率比.X波段采用双层贴片,并在下层贴片上开缝以提高其极化端口间的隔离度.S波段采用缝隙,刻蚀在X波段贴片的地板上,从而减少了阵列层数,简化了天线结构.仿真结果验证了本设计的有效性.X波段的相对阻抗带宽(S11≤-10dB)达15.5%(中心频率为9.6GHz),频带内隔离度大于25dB的带宽为1.2GHz,隔离度最大值达40dB.S波段为单层结构,相对阻抗带宽为5.5%(中心频率为3.3GHz).频带内隔离度优于27dB.试验阵列双波段交叉极化电平均低于-30dB.     

高隔离度双极化孔径耦合天线设计

采用多层贴片、垂直双H型孔径耦合结构设计了一种高隔离度双极化孔径耦合微带天线。主要通过实测分析不同贴片间距以及孔径大小对天线隔离度的影响,确定了最佳贴片间距和孔径尺寸。经AgilentES062A矢量网络分析仪实测,得出天线两个端口的回波损耗在2．4～2．5GHz能达到一16dB以下,在工作频段内双端口隔离度优于一31dB,与仿真结果吻合较好。该设计结构简单,成本低廉,易于制作,且可作为双极化基站阵列天线单元。     

同时同频全双工天线阵列自干扰抑制设计

针对同时同频全双工天线阵列系统中的自干扰问题,开展收发一体天线优化设计,对收发天线间表面波电流的传播途径进行了分析。根据分析结果,在发射天线与接收天线之间设计谐振陷波结构,可有效降低天线之间的自干扰信号电平。通过仿真手段验证了陷波结构对抑制收发天线间自干扰的可行性,达到了42 dB的无源天线隔离度,从而为同时同频全双工天线阵列的设计提供一种可行的应用方案。     

应用于1.4 GHz的紧凑型可穿戴阵列贴片天线设计

针对天线可最大限度探测人体深层组织需降低天线的回波损耗和增加带宽性能问题,提出了一种可穿戴阵列贴片天线。该天线尺寸大小为40 mm×40 mm×2.54 mm,上下两层的介质基板厚度均为1.27 mm,添加上层介质基板是为了天线与更深的组织层匹配,将单元贴片天线以2×2的形式集成到单个基板上组成阵列,并用HFSS仿真软件搭建人体组织模型进行仿真。仿真结果表明,单元贴片天线在中心频率1.4 GHz处的回波损耗达到-20 dB,-10 dB处的阻抗带宽为1.384×1.411 GHz,阵列贴片天线在中心频率1.4 GHz处的回波损耗达到-25 dB,在-10 dB处的阻抗带宽为1.383×1.424 GHz,由于天线加工误差导致实物测量时天线的中心频率发生右移,但总体与仿真结果一致。两款天线对比可知阵列天线相较于单元天线的回波损耗更低,带宽更宽。     

宽带双波段双极化共口径SAR天线设计

 介绍了一种应用于合成孔径雷达(SAR)的X和S双波段双极化(DBDP)共用口径宽带天线阵的设计与测试结果.针对以往同类天线低频百分比带宽明显较高频窄的缺点,设计中采用了三谐振技术来展宽低频波段的带宽;并综合采用多种方法以改善两个波段的极化隔离度.经实测,样阵X和S波段的带宽(VSWR≤2)分别达到13.1%和11%;带内阵列隔离度优于37dB,单元隔离度优于28dB;阵列方向图与理论均吻合很好,主瓣内交叉极化优于27dB;X波段扫描能力达±27°.     

一种新颖的Ku频段宽带微带天线阵的设计

文章设计了一种新颖的Ku频段宽带微带天线阵。该阵列的天线单元为分层结构,通过在馈线增加匹配枝节,上层贴片附加寄生单元,实现了宽频带性能。仿真表明,天线单元的相对阻抗带宽(S11<﹣10 dB)达到了17.2%,频带内增益大于8.4 dBi,四单元天线阵的增益大于15.1 dBi。     

采用螺旋线实现高隔离度的车载多频宽带MIMO天线

为解决车载天线工作带宽窄和MIMO天线低频段隔离度低等问题,提出一种应用于车载通信系统的多频宽带高隔离度的MIMO天线,其工作频段为824～960 MHz和1 710～6 000 MHz,可覆盖民用移动通信的2G/3G/4G/5G和无线局域网/车联网等频段。单极子天线单元采用弯曲、开槽等诸多技术实现多频宽带,还通过添加接地枝节来降低天线高度和提高物理稳定性;在MIMO天线设计上采用螺旋线来提高天线单元之间的隔离度。实测结果表明,天线在工作频段内的反射系数小于-10 dB,隔离度小于-20 dB,低频段增益和辐射效率略低,中高频段的增益均大于4 dBi,最高达到7 dBi,效率均高于70%,最高可以达到96%。实测数据与仿真数据具有良好的一致性,所研制的天线可满足车载天线对多频段通信和高隔离度MIMO天线的技术要求,其结构和尺寸专为安装于汽车内部中控台背面而设计。     

一种毫米波宽带宽波束双极化微带天线

针对宽波束天线在5G毫米波宽角扫描阵列的应用,设计了一款基于接地金属柱的毫米波双极化微带天线单元。该天线具有低剖面、宽带、宽波束等优点。天线采用双“H”型缝隙耦合馈电,通过寄生贴片与开槽基板共同辐射展宽波束宽度,通过调节接地金属柱结构改变输入阻抗展宽阻抗带宽。实测结果表明,该天线的3 dB波束宽度在24.5～27.5 GHz的频带内(电压驻波比小于1.8)均大于130°,交叉极化比大于18 dB,两个端口之间的隔离度在频带内均高于26 dB。测试结果与仿真结果吻合较好。     

C 波段双极化低旁瓣阵列天线

本文设计制作了一种高隔离度低副瓣双极化平板阵列天线,该阵列天线采用角锥喇叭作为辐射单元,以获得 高增益,馈电网络采用空气带状线,以获得较低的馈电损耗,利用探针对喇叭馈电,可获得较高的极化隔离度。在阵 列设计中,采用泰勒加权算法以获得-23dB 的旁瓣,同时利用反相馈电技术使阵列的交叉极化小于-30dB。仿真和实 测结果表明,在6GHz±200MHz 内,驻波小于2,天线增益大于23dB,交叉极化电平小于-30dB.     

64 单元X 波段高增益圆极化微带阵列天线设计

采用双层矩形贴片加切角的结构设计圆极化单元,并将其组成应用于X 波段64 单元高增益圆极化微带阵列天线。天线基板采用Taconic-TRF,介电常数4. 5,厚度0. 81mm,损耗角正切0. 0035。利用Ansoft HF-SS 软件对单元及阵列模型进行仿真优化。通过实际测试,64 单元阵列天线轴比AR<6dB 的带宽500MHz,增益达到21. 2dB,S11 <-10dB 的相对阻抗带宽达到6. 9%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。圆极化天线具有较强的抗干扰能力,可很好地应用于电子侦察、电子对抗等领域。设计的圆极化微带阵列天线为组成更大阵列的天线以及构建相控阵天线提供了单元基础。     

宽频带高隔离度基站天线的设计

设计了一种适用于基站天线的宽频带高隔离度双极化对称阵子天线单元,利用电磁仿真软件HFSS对该基站天线单元的电特性进行仿真分析。仿真结果表明,天线在698～960 MHz频段内电压驻波比VSWR〈1.35,端口隔离度〉41 dB,且具有良好的小型化特性。该研究为低频段宽频带移动通信基站天线设计,提供了参考