非对称共面波导复合左右手传输线的多频天线

设计了一种新型的基于非对称共面波导(ACPW)馈电复合左右手传输线(CLRH-TL)的四频段混合小型化天线。天线由非对称共面波导接地面加载互补开口谐振环缝隙、单极子天线终端加载复合左右手传输线单元组成,将常规单极子天线与超材料结构的零阶谐振器天线双模式混合。实测结果表明：天线回波损耗大于10 dB的阻抗带宽分别为1.55~1.65 GHz,2.4~3.7 GHz,5.15~5.36 GHz,5.71~5.89 GHz,通带内具有良好的辐射特性。天线结构简单紧凑,易于集成,可应用于GPS,WLAN和WiMAX无线通信系统中。     

X波段共面波导结构串馈天线的设计

介绍了共面波导天线的辐射原理,在此基础上依据串馈天线理论设计出一种共面波导结构的串馈天线。天线辐射单元由6个微带单元串接组成,辐射单元与上地面之间的缝隙为恒定值,各个辐射单元的辐射系数由泰勒加权法确定,各个辐射单元的辐射能量逐次递减。经仿真计算回波损耗小于15 dB时,天线带宽为260 MHz(10.45~10.71 GHz),天线辐射主瓣与最大旁瓣差大于16.5 dB,天线的辐射效率为69%。     

一种用于WLAN/WiMAX的小型三频带印刷单极天线

设计了一种满足WLAN和WiMAX工作所需的小型共面波导馈电的三频带印刷单极子天线单元。该单极子天线的设计采用了在倒锥形单极天线表面开缝和在底层加载枝节的结构,使其获得了小型化和三频带的性能。采用基于共面波导的馈电方式,使天线单元具备宽带匹配、结构简单、制作方便和易与其它无线通信设备集成等优点。仿真和实测结果表明,设计的天线单元在WLAN和WiAMX应用的频段上10dB阻抗带宽分别约为610MHz(2.10～2.71GHz,约25.4%),310MHz(3.48～3.79GHz,约8.9%)和360MHz(4.96～5.32GHz,约7%),增益也都在2dB以上,而且在相应工作频点上辐射方向图全向性较好。该天线能满足WLAN和WiMAX的应用所需,具有较高的工程应用价值。     

基于复合辐射器的WLAN/WiMax多频CPW微带天线

提出了一种图形结构简单,可同时工作于WLAN和WiMax频段,且具有甚好的带宽性能的新型结构微带天线。该天线辐射器由三角形、矩形和圆形辐射单元组合而成,采用共面波导(CPW)进行馈电,并利用微扰量加载调谐天线的工作频率。由此设计制作的天线实测结果表明:在802.11b/g(2.4～2.4835GHz)频段,相对阻抗带宽为34%,回波损耗优于-10dB的频段覆盖为2.03～2.87GHz;在WiMax(3.4～3.7GHz)频段,相对阻抗带宽为37%,回波损耗优于-10dB的频段覆盖为3.17～4.37GHz;在802.11a(5.15～5.825GHz)频段回波损耗优于-10dB的频率范围覆盖为4.91～6.83GHz。该天线尺寸为65mm×50mm×2mm,可以集成应用于相关微波电路系统中。文中还给出了天线的设计尺寸,并对仿真和实测结果进行了对比与讨论。     

一种用于WLAN的小型双频宽带印刷单极天线

设计了一种满足WLAN双频工作所需的小型共面波导馈电的双频宽带印刷单极子天线单元.该单极子天线的设计采用了在倒锥形单极天线顶部添加半圈矩形螺旋枝节的结构,使其获得了小型化和双频宽带的性能.采用基于共面波导的馈电方式,天线单元具备宽带匹配、结构简单、制作方便和易与其它无线通信设备集成等优点.仿真和实测结果表明,设计的天线单元在WLAN应用的高、低频段上10dB阻抗带宽分别约为2100MHz(4.52～6.62GHz,约37.7%)和220MHz(2.27～2.49GHz,约9.2%),增益在2～3dBi之间;在相应工作点辐射波瓣图上全向性较好.该天线能满足WLAN应用所需,具有较高的工程应用价值.     

一种用于WLAN的双频反C形CPW馈电天线

提出了一种新颖的由共面波导(CPW)馈电的单极子双频天线。天线可分别在2.5 GHz和5.5 GHz频率上谐振。该天线由一个反C型单极子组成,如同一个缺了一角的环形单极子,结构简单。利用HFSS仿真得到的-10 dB阻抗带宽分别为低频部分10.4%(2.35~2.61 GHz),高频部分27.8%(4.96~6.46 GHz),能够满足无线局域网(WLAN)的需要。同时天线的体积较小可以降低成本。     

基于新型共面波导的频率可重构MIMO天线设计

设计了一种基于新型共面波导(CPW)频率可重构多输入多输出(MIMO)天线。在天线中使用开关元件,通过控制开关改变CPW的电流长度来实现6.17～9.38 GHz与19.53～25.48 GHz离散频率可调。转换模式不需要额外的匹配电路,使得结构更紧凑。天线单元采用CPW馈电方式,蚀刻在F4B的介质基板上,MIMO配置无需额外的解耦装置便能实现良好的隔离效果。仿真和测试结果表明,单个天线与MIMO天线均可实现频率可重构特性,天线单元之间的隔离度<-20 dB,相关包络系数<0.05,分集增益接近10 dB,满足设计要求。     

基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

基于半模基片集成波导技术,提出了一种适用于微波集成电路的双频段缝隙天线。该双频段天线由馈电微带线,一段半共面波导结构和具有辐射缝隙的半模基片集成波导谐振腔构成,利用半模基片集成波导谐振腔的多模式工作特性实现了天线多频段特性。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在C频段(谐振频率5.74 GHz,S11=-21.86 dB)和X频段(谐振频率11.33 GHz,S11=-25.09 dB),不需要同时采用两个天线,具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点。     

共面波导馈电的多模天线设计

设计了一种可工作在共面波导和耦合槽线两种模式下的耦合渐变槽线天线,该天线采用双端口共面波导馈电.仿真和测试结果显示:"和"端口馈电时,5.8～7.7 GHz的S11均小于-10 dB,波束在最大辐射上均具有较好的极化纯度,交叉极化电平小于-25 dB;"差"端口馈电时,S11在5 GHz后,除个别频点外均小于-10 dB,差波束在天线辐射方向上具有-20 dB的零深,并随着工作频率增加,两个波瓣逐渐靠近,旁瓣电平逐渐降低,方向性更加明显.     

一种共面波导馈电的超宽频天线研究(英文)

设计了一种共面波导馈电超宽带天线。该天线在单层覆铜介质基板上通过酸蚀制得,介质基板尺寸为26.0mm×29.0mm×1.5mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4,利用仿真软件HFSS对天线参数进行仿真和优化。结果表明,通过在共面波导地面上刻蚀对称结构的多边形槽,天线频带宽度达到2.8～10.5GHz(S11≤-10dB),相对带宽达116%,该天线具有良好的方向图和增益性能,满足超宽带天线性能要求。     

基于FSS 的双频高增益微带天线

设计并制作了一种基于双屏FSS(Frequency Selective Surface)部分反射表面的双频高增益微带天线。该FSS 结构是在介质板上下表面分别刻蚀两条方环形金属带,通过调节金属带的宽度,实现频比(Frequency Ratio,FR)达到2 的双频谐振,且在5. 12 ~5. 31GHz 和10. 08 ~10.84GHz 频带内反射相位曲线斜率为正(一般的为负),反射系数模值都在0. 86 和0. 82 以上。将FSS 以覆层的形式放置于双频微带天线上方,相当于增加了双频天线的辐射口径面积,有效改善天线的辐射性能。仿真和实测结果表明:与原始双频微带天线相比,加载双频FSS 覆层后,新天线的增益得到了提高,在5.22GHz 和10. 43GHz 处,天线鼻锥方向增益分别提高了4. 8dB 和5. 1dB。     

太赫兹双频缝隙贴片天线的设计

提出了一种工作在太赫兹频段的双频缝隙贴片天线。在天线辐射贴片上加载“C”、“E”型辐射缝隙,改变天线表面电流的路径来实现双频特性。通过HFSS 15.0仿真软件对天线模型进行仿真,天线可以同时在300 GHz(291～306 GHz)和640 GHz(632～656 GHz)的频段下工作,最大增益达到了7.38 dB和10.50 dB。该双频天线结构简单,各项性能指标稳定,对于工作在太赫兹频段上的通信系统和无线传输系统具有一定的应用价值。     

A parallel electromagnetic genetic-algorithm optimization (EGO) application for patch antenna design

In this paper, we describe an electromagnetic genetic algorithm (GA) optimization (EGO) application developed for the cluster supercomputing platform. A representative patch antenna design example for commercial wireless applications is detailed, which illustrates the versatility and applicability of the method. We show that EGO allows us to combine the accuracy of full-wave EM analysis with the robustness of GA optimization and the speed of a parallel computing algorithm. A representative patch antenna design case study is presented. We illustrate the use of EGO to design a dual-band antenna element for wireless communication (1.9 and 2.4 GHz) applications. The resulting antenna exhibits acceptable dual-band operation (i.e., better than -10 dB return loss with 5.3 and 7% operating bandwidths at 1.9 and 2.4 GHz) while maintaining a cross-pol maximum field level at least 11 dB below the co-pol maximum.     

一种新型的双频高增益天线设计

为了适应现代双频通信系统的要求,该文将褶皱结构的透波增强特性应用于天线设计中,并在中心圆孔处添加环形金属柱,设计了一个双频高增益天线。仿真和测试结果表明,在12.7 GHz和14.4 GHz处,天线的增益分别为12.0 dB和12.9 dB,相对于传统天线分别提高了5.6 dB和6.3 dB。此外,天线的半功率波束宽度(Half Power Beam Width, HPBW)也得到了较好的优化。     

FDTD方法分析新型双频平面倒F手机天线

设计了一种新型单馈点双频平面倒F手机天线(PIFA),用时域有限差分方法(FDTD)计算了该天线的电流分布和辐射方向图,以验证设计原理。该天线可用于GSM和DCS1800两个系统,中心工作频率分别为0.94GHz和1.8GHz,反射损失小于-10dB的阻抗带宽可达到10％以上。通过简单调节天线的两个参数,天线两个频段的中心工作频率独立可调,来消除手机设计制造误差对天线工作频率的影响。     

一种具有双缝隙结构的双频宽带MIMO天线

设计一种双频宽带多输入多输出(MIMO)天线。天线采用微带线耦合馈电,在天线的表面开有圆环形缝隙,把宽缝隙和窄缝隙结合到一起,因此在辐射体上同时存在2种缝隙结构;天线采用双面结构,带宽范围为1.7~2.33 GHz和3.2~3.9 GHz,2个频带的带宽分别为630 MHz和700 MHz,可用于移动通信的DCS(1 710~1 880 MHz)、PCS(1 850~1 990 MHz)、UMTS(1 920~2 170 MHz)以及WIMAX(3.3~3.6 GHz)。天线在低频段的最大增益为3.6 dB,在高频段的最大增益为5.1 dB,隔离度在-20 dB以下,符合MIMO天线的设计需求。     

基于复合腔结构的MEMS双模微带天线设计

设计了一种基于腔结构的双模偶极子天线,其频率在2.44GHz和4.38GHz,利用MEMS开关实现双波段的操作.根据偶极子天线原理,设计了单模微带偶极子天线,使用开关结构将两个单模偶极子天线连接在一起,实现了双模天线的功能.利用三维电磁场软件HFSS分析了设计结构,包括开关、天线,在0～10 GHz得出开关性能插入损耗在-1dB以下,天线回波损耗在-26dB以下.频率为2.44GHz时、回波损耗为-13.2dB、2dB的辐射效率为89%,频率为4.38GHz时,回波损耗为-21.9dB、3dB辐射效率为96%,带宽都在0.5GHz左右.     

一种应用于WLAN 的双频对称型单极子天线

设计了一种应用于无线局域网的由共面波导馈电的双频单极子天线。该天线在2.45 和5.5 GHz 频率下谐振,其(10 dB)阻抗带宽分别为2.40～2.52 GHz 和4.80～7.30 GHz,覆盖了无线局域网2.4/5.2/5.8 GHz 的工作频带。另外,在工作频带内,还获得了良好的全向辐射方向图和天线增益。     

双频带巴伦馈电的宽带双频印刷偶极子设计

研究一种巴伦馈电双频印刷偶极子天线。为了使印刷偶极子天线工作在WLAN 频段,H 形状的缝隙开在偶极子两个臂上。优化无巴伦馈电的辐射单元,使得天线在回波损耗小于-10 dB 的情况下工作在2.4 GHz (2180-2750 MHz)和5.2 GHz (5040-5480 MHz)。为了展宽带宽,本文设计了一种改进的Marchand 巴伦,它能提供两个谐振点以增加阻抗带宽。通过优化辐射单元和双频带巴伦,设计了工作在2150-2750 MHz 和5050-6230 MHz 的印刷偶极子天线。设计公式在文章中已经给出,计算和测试结果吻合得很好。     

多用途双频双极化双通道MIMO 室内基站天线

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线是MIMO技术的关键,现代无线通信领域的迅速发展对MIMO天线提出了许多新的要求.该文利用微带天线的低剖面特性,采用双线馈电的方式实现了两款双端口的MIMO天线,其中一款基于正方形辐射贴片,两个端口都工作于2.4GHz并且具有相同的辐射特性;改变贴片的尺寸可以得到另一款双频MIMO天线,分别工作于2.4GHz和3.5GHz,可以同时覆盖LTE(Long Term Evolution)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)频段与WiFi(Wireless Fidelity)的部分频段,该天线的最大增益可达8dB,并且两个端口对应两个互相垂直的极化,满足室内基站的需要.