一种小型双陷波超宽带印刷天线

为了抑制超宽带天线频率范围内WLAN系统的工作频率5.15GHz～5.825GHz和卫星通信系统中X波段的下行频率5.15GHz～5.825GHz,提出了一种小型双陷波超宽带印刷单极子天线。该天线采用微带线馈电,在辐射贴片上开三个半圆环槽,使得天线在上述两个频段处回波损耗大于-10dB,从而避免了与超宽带通信系统的相互干扰。     

三陷波特性的超宽带单极子天线

设计了一种具有三陷波特性的超宽带单极子天线。该天线通过在圆形贴片、馈线和接地板上引入半波长和四分之一波长的谐振电路,实现了三陷波功能,避免了与其他通信系统之间的干扰。通过仿真可知,天线的回波损耗带宽为1.88GHz～11.3GHz,陷波频段2.27GHz～2.60GHz,3.38GHz～4.12GHz和5.18GHz～5.93GHz,具有良好的辐射带宽和方向性。     

单个互补金属开口谐振环双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,提出基于互补金属开口谐振环实现的双陷波燕尾形平面超宽带天线。与以往的双陷波超宽带天线相比,该方法仅用单个互补金属开口谐振环同样实现了燕尾形超宽带天线的双陷波特性,简化了设计的复杂性,易于加工。对所设计的超宽带天线进行了制作和测量,实测结果与仿真结果吻合较好。     

新型超宽带双极化天线设计

本文设计了一种在3. 2～18 GHz频率范围工作的超宽带双极化天线。天线单元为双开槽Vivaldi天线,基于共形波纹边缘的设计思想,利用指数形槽缝波纹边缘使双开槽Vivaldi天线在与同尺寸传统Vivaldi天线相近的带宽内获得了高增益等良好的辐射特性。通过将两个双开槽Vivaldi天线正交放置,实现了超宽带双极化天线的设计,测试结果表明,工作频带内的极化隔离度高于25 dB,增益高于7 dB,辐射特性良好。与利用两传统Vivaldi天线实现双极化相比,避免了天线辐射结构的交叉,降低了设计的复杂度。     

平面小型化三频微带天线

针对多频天线结构复杂,天线尺寸较大,设计了一款紧凑型结构的三频单极性微带贴片天线。该天线的辐射单元由双C型结构和加载倒L型结构构成,利用低频段的高次模,从而产生天线的高频段。该方法可以有效实现多频特性,并能够有效地减小天线尺寸。天线尺寸仅为20×31×1.6 mm3。实测频段为2.40~2.50 GHz,3.17~3.90 GHz,4.67~5.83 GHz。该天线具有体积小,结构简单,辐射特性良好的优点,实现了对3.5/5.5 GHz WIMAX频段和2.4/5.2/5.8 GHz WLAN频段的全覆盖,能够很好的适用于无线通信系统的应用。     

与弹头共型的超宽带微带引信天线

针对常规微带天线带宽较窄,难以应用到宽频带系统上的问题,提出了超宽带与弹头共型微带天线。该天线以微带贴片天线为设计基础,在对辐射面宽度渐变处理,开窗以及接地面悬空等特殊结构设计,改善阻抗匹配特性。采用基于有限元方法的电磁仿真软件HFSS对所设计的天线进行仿真与测试结果表明,该天线极大的增加了带宽,在3.6～8.5 GHz的频率范围驻波比小于2.0,其相对带宽达到了68%,且天线在整个工作频段内具有良好的辐射特性。     

平面正弦天线及其小型化馈电巴伦

研制一款工作频段为3～15GHz的两臂平面正弦天线，使用50Q同轴电缆馈电。正弦天线具有平衡辐射结构及超宽带特性，因此必须使用相应的馈电巴伦进行匹配转换。但传统的指数渐变微带巴伦纵向尺寸过大，通常为0．5λmax不利于整个天馈系统的紧凑布置。因此，设计了一种小型化的微带馈电巴伦并用于两臂平面正弦天线的馈电。通过测试比较发现，在其各项性能和常规微带馈电巴伦的正弦天线基本保持一致的前提下，纵向尺寸得到了很好的压缩，利于实现紧凑布置。     

一种平面开槽超宽带天线的设计与研究

提出了一种新型的小型超宽带(UWB)指数渐变开槽天线,此天线用180°微带线相移器馈电网络馈电,研究了其相移器馈电网络的转接特性和反射损耗. 并在辐射部分的前后端分别开小槽缝,改善了带内特性,进一步展宽了天线的频带,使天线的带宽大于3∶1(S11＜ -10 dB).方向图在整个带宽范围内具有较好的方向特性,并在X波段具有良好的对称端射特性,在中心频段增益大于10 dB.     

弹载超宽带小型化阵列天线单元及阵列设计

通过天线单元中加载金属化过孔及馈电端采取三级阻抗变换等一系列手段设计一种Vivaldi天线单元,在5~11 GHz频段内驻波VSWR2,物理尺寸只有14 mm(宽度)×32 mm(高度)×1.07 mm(厚度),相比于传统Vivaldi天线,单元宽度尺寸减小了53%,并通过对辐射贴片边缘开槽降低了天线E面耦合,达到了超宽带小型化的设计结果。利用该单元设计了一个7×7的矩形阵列,该阵列全频带内扫描角度可达±60°,满足阵列天线设计要求,可应用于空空导弹弹载的超宽带相控阵天线中。     

一种C波段层叠结构宽带圆极化天线的设计

为了满足C波段宽带通信的需求,设计一种缝隙耦合层叠结构的宽带高增益圆极化微带天线.采用双层切角的辐射贴片实现圆极化,并扩展天线的带宽;使馈线偏离介质板的中心,改善天线的轴比特性;采用金属反射板实现天线的定向辐射,并提高增益.天线实测结果表明,-10 dB阻抗带宽达到32.2％ (4.17～5.76 GHz),3 dB轴比带宽达到20.2％ (4.25～5.25 GHz),天线增益在轴比带宽范围内大于8.5 dB.该天线实现了宽频带、高增益等特性,适合应用于C波段宽带通信.     

基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线

针对传统毫米波引信天线无法兼顾宽波束、高增益、小尺寸的问题,提出了一种基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线;该天线由5个微带贴片串联构成,天线尺寸仅为20 mm×8 mm,微带贴片之间距离固定,通过频率扫描方式改变天线主波束指向;毫米波引信在弹丸落地前根据落角信息计算出天线的主波束倾角,然后通过调整引信的工作频率使频扫天线主波束垂直照射到目标;仿真与实测结果显示:天线工作频率为30.2～35.6 GHz,在整个频带内增益均大于11 dB且幅值基本保持不变;天线通过频扫方式其E面主波束探测角可以达到78°;该天线高增益、小尺寸,天线的频扫特性使引信在不同落角情况下均能保持对目标的最大探测能力.     

一种半球面螺旋天线的仿真设计

利用Ansoft高频电磁仿真软件HFSS设计了一种新型的半球面螺旋天线,设计内容包括半球螺旋辐射器和馈电巴伦,给出了天线的驻波、增益、极化、轴比及方向图等随频率变化的曲线。计算与试验结果表明,在(1.8~6.0)GHz的频带内,天线的驻波比均小于2.5,轴比小于3 dB,增益小于4 dB。     

共形环状毫米波微带天线研究

与弹体共形天线的复杂结构使天线性能的准确分析十分困难,共形时域有限差分法是分析复杂结构天线的有效方法之一。在介绍共形时域有限差分法基本原理的基础上,分析了毫米波圆锥共形环状微带天线,制作并测试了35GHz的环状微带天线,实测数据与仿真结果吻合。     

基于磁负超材料的低互耦天线阵列设计

提出一种新型磁负超材料单元,通过采用HFSS,Matlab等软件对其电磁特性进行了详细分析和讨论,结果表明其具有较好的磁负特性。根据该磁负超材料在磁负频段谐振产生传输阻带这一特性,设计了一款工作在3 GHz的同轴馈电二单元微带天线阵。通过在天线阵单元间加载该磁负超材料单元阵列,使天线阵列间互耦有效降低了12.1 d B。天线单元间距仅为λ/10(λ为天线在自由空间工作波长),且天线阵列的远场辐射性能有所提高。因此,所设计的磁负超材料单元在设计紧凑型高性能天线阵列方面具有广阔应用前景。     

基于开口环谐振器的小型化射频识别标签天线

为了克服标签天线小型化技术中结构复杂,不易于与标签芯片匹配等问题,设计了一种基于开口环谐振器(split ring resonator,SRR)的天线结构。为了实现天线与芯片之间的匹配,该天线采用T型馈电网络。仿真结果表明:该天线具有较好的S11特性。天线的工作频段也包含中国UHF频段的920～925 MHz。设计的天线尺寸约为30mm×25mm,结构简单,很好地实现了天线小型化,并用矢量网络分析仪对天线的阻抗特性进行测试,且测试结果与仿真结果基本吻合。     

V波段低副瓣波导缝隙天线设计

通过对Stevenson缝隙偏移位置公式进行修正,设计了一个工作于V波段的波导缝隙阵列天线。仿真结果表明,利用修正公式,可快速、准确地设计出高性能低副瓣波导缝隙阵列天线。天线增益17dB,H面主波束偏转60。副瓣电平小于一32dB。     

抗干扰设备中的宽带分形微带天线

在馈源终端引入自相似性分形结构,提出了一种新型的抗干扰宽带微带天线。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS对分形馈源对驻波的影响和电流分布进行了仿真与讨论,获得了约116%的阻抗带宽(VSWR≤2),频率范围是1.66 GHz~6.20 GHz,比文献[3]中没有做分形结构处理的天线展宽了200 MHz带宽。分别给出了2 GHz和5 GHz频点的计算方向图,方向图在频带内基本相同。