一种双金属板加载的水平极化全向天线

设计了一种双金属板加载水平极化全向天线,包括顶端反射板、微带天线、支撑介质柱和底端反射板等4个部分。微带天线由4个弧形微带偶极子沿圆周排列组成;介质柱的法兰固定天线;顶端和底端金属板对称地放置于微带天线上下两侧,调整顶端和底端金属板的尺寸可以改变波瓣仰角。仿真结果表明,天线在10%的相对频带内端口驻波小于1.5;方位面内增益高于2.3 dB,增益起伏小于1 dB,交叉极化电平低于-30 dB。测试结果表明,在频带内端口驻波小于1.7;方位面波瓣起伏约2.1 dB。     

基于LTCC工艺双频GPS陶瓷微带天线研究

在空腔模型理论基础上,利用微扰法对切角矩形微带天线进行严密的数学推论.并设计了GPS双馈点双频圆极化陶瓷微带天线.根据设计公式计算出结构参数,在Ansoft-HFSS软件中建立天线模型,通过参数优化得到天线参数,并利用LTCC工艺进行样品制作.结果表明:样品天线工作在1575 MHz和1 227 MHz时,10 dB带宽均大于10 MHz,回波损耗均小于-15 dB,轴比均小于4 dB,仿真结果与测试结果相似.总结了天线小批量生产的经验,提出了进一步小型化的研究方向.     

一种基于超介质覆层加载的LTE天线设计

将弧形微带线、圆形开口谐振环和方型DGS(Defected Ground Structure)组建了一种平面微带型超介质单元,该单元在微波频段内具有等效介电常数和等效磁导率均小于0的特性。同时在双层贴片与接地板之间利用短路针加载技术,设计了一种结构简单的普通微带天线。MATLAB和HFSS软件仿真结果表明,设计的平面型超介质单元在1~10 GHz频段内具有多个等效介电常数和等效磁导率均小于0的频段。将由超介质单元构成的覆层加载到天线辐射贴片前方,构建一种工作频段完全覆盖1.92~1.98 GHz,2.11~2.17 GHz的LTE(Long Term Evolution)超介质天线。仿真结果表明,加载超介质覆层后微带天线的工作频段分别扩展为1.91~2.05 GHz、2.09~2.19 GHz频段,增益也提高了至少2 dB。     

基于零折射超材料的双频高增益微带天线*

基于双面对称单环开口谐振器对结构奇异的电磁特性,设计了一种频率可控的各向异性零折射超材料。将这种零折射超材料应用于普通双频微带天线,制备了中心频率为5. 15GHz 和6. 8GHz 的零折射双频微带天线。仿真和测试结果显示,由于零折射超材料的引入,天线的侧向辐射减弱,方向性增强。在低频工作时,零折射微带天线E 面和H 面半功率波束宽度分别减小了29°和10°,增益提高了2. 2 dB。在高频工作时,零折射微带天线E面和H 面半功率波束宽度均减小了16毅,增益提高了2. 4 dB。将零折射超材料应用于微带天线的介质基板,为高性能双频微带天线设计提供了有效途径。     

手持RFID读写器微带天线的小型化设计

RFID读写器天线的小型化一直是研究的热点之一,利用HFSS进行了一款手持RFID读写器天线的设计。通过在微带天线的贴片以及在接地板上开槽,同时在贴片上面加载高介电常数介质基片的技术,设计出了一款小型紧凑的RFID矩形微带天线。它的尺寸仅为传统微带天线的68%左右,10dB回波损耗阻抗带宽50MHz,该天线能满足RFID系统的需求。     

具有二次Koch分形边界的圆极化微带天线

设计了一种单馈点圆极化微带天线。微带贴片采用二次Koch分形边界的贴片结构,通过底馈方法激励起两个相互正交的简并模实现圆极化;采用CSTMicrowaveStudio@软件进行了仿真,其结果表明,在微带贴片的对角线上适当位置用探针馈电,可以实现圆极化辐射。对具有介质损耗的天线进行了仿真,结果与理想介质的差异较大。设计了一个右旋圆极化微带天线,并进行了测试。该天线工作于1．575GHz;VSWR小于2的阻抗带宽为51MHz;轴比为4dB;增益为3．8dB;贴片尺寸为42．4mm×42．4mm,可以用作GPS天线。     

应用于北斗和GPS的双频小型圆极化微带天线

介绍了一款能同时应用于北斗卫星导航系统B₃频段(1 268 MHz,±10 MHz)和全球卫星导航系统(GPS)L₁频段(1 575 MHz,±2 MHz)的双频小型圆极化微带天线,并通过叠层技术实现了天线的双频工作性能。采用相对介电常数为9.7的介质材料和表面开槽技术减小了天线尺寸,达到了小型化的要求。通过切角的方法实现了天线的右旋圆极化工作方式。同时,利用基于有限元法的HFSS仿真软件对天线进行了参数仿真和调试。仿真结果表明,在B₃频段天线具有2.2%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽,在L₁频段天线具有3.1%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽。天线仿真结果满足北斗和GPS指标要求,因此具有良好的应用前景。     

一种UHF频段小型圆极化微带天线

采用曲流技术在贴片内部开十字形缝隙,在贴片边缘开矩形缝隙,并通过对贴片切角形成微扰,设计了一种UHF频段小型圆极化微带天线。设计的贴片天线尺寸为59×59mm^2（即0．176λ）,与相同频率相同介质的普通微带贴片天线相比有约54％的尺寸下降。天线的实测结果显示,在898—925MHz内回波损耗小于-10dB,在910—920MHz实现圆极化特性。     

基于超材料设计实现C/Co复合材料的超宽带吸收

本文通过简单的一步热解法合成了C/Co复合材料,在材料质量填充浓度为35%时观察到其具有优异的介电频散性能。当材料厚度2.5 mm时,该复合材料在11.2 GHz的最小反射率为-23.7 dB,小于-10 dB的带宽为3.8 GHz。为了进一步提高吸收体的吸波性能,我们利用全介质超材料的设计对吸收体的宏观结构进行优化,此方法成功地将小于-10 dB的吸收带宽扩展到15 GHz （7.0~22.0 GHz）。该研究结果可以为高性能微波吸收材料的制备工艺和结构设计提供有价值的参考。     

新型小型化圆极化微带天线

本文介绍一种新颖的单馈点圆极化矩形微带天线，它利用新型磁性材料基片和开槽设计实现了小型化。文中基于时域有限差分法分析，给出了矩形贴片中心槽和边槽不同尺寸对天线输入阻抗和反射系数的影响，并得出其设计原则，同时给出了实验天线的测试结果。实验天线的圆极化轴比带宽（小于3dB)约为3.5%，而阻抗带宽（驻波比小于2）达12.6%，约为常规设计的5.5倍，而其尺寸比常规矩形微带天线减小了40％以上。可见这种设计可以满足一些实际应用（如GPS天线）的需要。     

应用于WLAN/WiMAX的三频段微带贴片天线设计

设计了一种应用在无线局域网络(WLAN 2.4 GHz)和微波存取全球互通(WiMAX 3.5 GHz/1.8 GHz)无线通信领域中的小型化三频段微带贴片天线。结构设计主要通过在圆形贴片上开出一个近似T形槽的方式,该天线结构简单、尺寸小、加工方便、成本低且全向特性理想。为了便于数值分析和优化,在HFSS建立了该天线的电磁仿真模型。其研究表明,实测和仿真的结果吻合良好,该天线在其各频段内的回波损耗＜-10 dB,并具有良好的方向性和增益。在3个工作频带内电压驻波＜2,阻抗匹配特性良好,验证了该设计的合理性。     

一种小型化体外挽袖微带圆贴片微波热疗天线北大核心CSCD

小体积生物组织进行微波热疗过程中,热疗天线辐射的微波能量聚焦体积过大、治疗范围超出热疗目标区域烧伤其余健康组织,针对这一问题,文中提出了一种小型化体外挽袖式微带热疗天线。它由SMA连接器法兰盘两侧焊接的挽袖圆铜壳及两个圆形微带贴片组成。微带贴片的介质基底是相对介电常数为4.4的FR-4材料,基底厚1.6 mm。实测天线在915 MHz的反射系数为-18.5 dB,试验中由该天线加热40 mm×40 mm×40 mm的小体积猪肉组织,并采取红外热成像仪和热电偶两种测温方式测试天线加热情况,研究结果表明该天线有效治疗区域为20 mm×20 mm×10 mm的半椭球型,温度分布较为均匀,适用于小体积体外微波热疗系统。     

基于Polys try介质基板微带天线的应用研究

针对传统贴片天线检测频率有限(2~35 GHz)且由于增益低导致检测结果不明显的问题,文中提出了以聚苯乙烯作为介质基板构建微带天线的解决方案。在以介电材料玻璃超细纤维为介质基板的理论基础上,采用高分子材料Polysty作为介质基板构建微带天线模型。结合经典天线理论计算辐射贴片以及介质基板尺寸;基于HFSS搭建Polysty作为介质基板的模型并根据微带天线特性将理论设计的微带天线参数进行优化,最终得到在1 GHz时微带天线的最佳尺寸。仿真及实验结果表明,Polysty作为介质基板的微带天线中心频率可以达到1 GHz,增益高并且检测角度范围大。     

一种新型宽带圆极化介质谐振器天线设计与实现*

设计了一种宽带圆极化介质谐振器天线,为一种鼠笼形的宽带一分四90毅相移功分微带馈电网络,采用缝隙耦合对介质谐振器顺序旋转耦合馈电。天线结构紧凑、加工简单,仿真和实测结果吻合良好,其阻抗带宽和低于3dB的轴比带宽重叠部分在1.09 GHz-1.83GHz、为50.7%。增益大于3dB 及轴比小于3dB 的波束宽度均达到90°。天线工作频率覆盖四大导航系统,包括中国的北斗系统、美国的GPS 系统、欧洲的伽利略(GALTLEO)系统和俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS )系统的频段,天线可应用于全球卫星导航定位系统和无线宽带通信系统中。     

A 94-GHz aperture-coupled micromachined microstrip antenna

This paper presents an aperture-coupled micromachined microstrip antenna operating at 94 GHz. The design consists of two stacked silicon substrates: (1) the top substrate, which carries the microstrip antenna, is micromachined to improve the radiation performance of the antenna and (2) the bottom substrate, which carries the microstrip feed line and the coupling slot. The measured return loss is -18 dB at 94 GHz for a 10-dB bandwidth of 10%. A maximum efficiency of 58±5% has been measured and the radiation patterns show a measured front-to-back ratio of -10 dB at 94 GHz. The measured mutual coupling is below -20 dB in both E- and H-plane directions due to the integration of small 50-μm silicon beams between the antennas. The micromachined microstrip antenna is an efficient solution to the vertical integration of antenna arrays at millimeter-wave frequencies     

A Dipole Excited Ultrawideband Dielectric Rod Antenna With Reflector

A novel very compact ultrawideband dielectric rod antenna with metallic reflector is presented. The desired HE11 mode on the rod is excited by a biconical dipole fed by a broadband tapered microstrip line balun. The input reflection remains below -10 dB from 3 up to 20 GHz. The antenna exhibits a flat gain larger than 7 dBi over the whole ultrawideband frequency range from 3 to 10 GHz approved by the Federal Communication Commission. An almost constant transient performance over a wide azimuth angle of plusmn40deg is obtained with small dispersion.     

基于3D打印的“微波与天线”实践教学

提出了基于3D打印的“微波技术与天线”实践教学方案,并以相对介电常数测试、微带贴片天线设计与实现为例,展示了方案的具体内容,其中：低成本3D打印机用于制备介质衬底,铜箔胶带用于构成器件导体,低成本反射计用于S参数测试。提出的实践设计可加深学生对微波谐振器和天线辐射相关理论的理解,加强学生的微波部件设计、制备和测试技能,激发学生学习兴趣并提高科研实践能力。