具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线.选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰.给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究.结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3 GHz ～12 GHz,在5 GHz～6.25 GHz频带内具有陷波特性.同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸.     

一种具有陷波特性的改进型Vivaldi 超宽带天线

为了提高常规Vivaldi 天线低频段前向辐射增益,避免超宽带天线对某些已有频段的影响,提出了一 种覆盖1. 2 ~14 GHz 的具有陷波特性的高增益超宽带端射天线。该天线通过在辐射贴片两侧加载Y 形缝隙,有利 于天线表面电流向槽线汇聚,使天线的辐射特性明显提高。低频部分(1. 2 ~7. 5 GHz)的增益比原始天线提高最多2 dB,通过使用CSRR 结构,实现了对WLAN 应用频段(5. 125 ~5. 825 GHz)的隔离,使该天线具有陷波特性。最终,对 天线实物进行加工和测试,进一步验证了设计的可靠性。     

基于开环谐振结构的超宽带天线设计

提出了一种新颖的小型共面波导馈电超宽带(UWB)天线.该天线是基于开环谐振器(SRRs)的结构变形而来,设计时共采用了三对成等差数列的开环谐振结构作为天线的辐射面,同时为了获得较好的超宽带频率特性,馈电微带线采用了渐变微带线共面波导馈电结构.通过数值仿真计算获得了优化后的天线几何尺寸,并且加工制作了一副天线,对天线的回波损耗特性、方向图以及增益都进行了测试.测试结果显示该天线具有良好的超宽带特性和较高的增益.     

一种小型超宽带微带天线

给出了一种小型化超宽带微带天线,该天线采用微带线对半圆形和矩形组成的阶梯状辐射单元进行馈电,基板背面为相似形缺陷地结构窗口。天线参数采用电磁仿真软件CST进行仿真和优化。所设计的小型化超宽带微带天线相对带宽达144.9%(2.15～13.47GHz),带内回波损耗均在-10dB以下,整个工作频段内天线的增益平均在4dB以上,天线的辐射方向图形状在频带内基本保持不变。该天线具有结构紧凑和形状简单的特点,易于加工和集成。最终实际制作了天线样品,并进行了测试,实测数据与仿真结果吻合良好。实验结果表明该微带天线具有良好的小型化和超宽带特性。     

低截止频率多倍频程高增益对跖Vivaldi天线北大核心CSCD

针对传统对跖Vivaldi天线的最低截止工作频率较高、增益较低和方向性较差的问题,文中设计了一种新型超宽带对跖Vivaldi天线。融合运用辐射极板开矩形斜槽、加载吸收电阻和寄生矩形贴片等一系列电磁调控措施,扩展了天线的低频工作带宽;采取在天线极板间加载椭圆寄生贴片的技术方式大幅提高了天线的方向性和辐射增益。最后给出了天线的设计流程,从电场分布和表面电流分布的角度揭示了天线的微观工作机制。仿真和实测结果表明:天线的工作频带为0.85~16 GHz(近20倍频程),相对带宽达180%,在3 GHz以上频段增益均超过10 dBi,并且具有较好的端射方向性,在超宽带无线通信、雷达探测、电子对抗和遥感遥测等领域具有广泛的应用前景。     

一种工作于0.5~2GHz的小型化Vivaldi天线

设计了一种用于浅层冰盖探测的小型化宽带Vivaldi天线,该天线使用微带转槽线的巴伦馈电,可工作于500MHz～2GHz的带宽之内.天线采用共面结构,能够有效降低交叉极化电平.为提高天线的增益并避免低频端方向图端射方向出现凹陷,使用了较厚的介质基片,并增加了天线的长度,但天线的尺寸仍只有345mm×263.7mm,仿真得到的天线增益在全频带内大于2.8dBi.测量得到的阻抗带宽(驻波比≤2)达到1.94GHz,与仿真结果较为吻合.测试得到的E面和H面归一化方向图在大于800MHz的频带内与仿真结果一致性较好.     

超宽带低剖面Half-Vivaldi端射天线孔径设计

为了减小天线剖面,以满足实际工程应用需求,在传统Vivaldi天线的基础上,根据其工作机理和镜像原理,设计垂直极化端射的超宽带低剖面Half-Vivaldi天线孔径。该天线孔径由Half-Vivaldi天线和金属地板组成,与Vivaldi天线相比,设计的天线孔径具有明显的小型化效果。仿真优化了天线孔径的相关参数,仿真结果表明,天线在2.99～18.3 GHz频带范围内满足电压驻波比小于2,相对带宽达143.66%;天线在2.99～17.1 GHz频带范围内,随着频率升高增益逐渐增大,整个频段天线增益都保持在4.3 dBi以上,最高可达10.3 dBi。     

一种小型平面超宽带天线的设计与研究

提出了一种新颖的小型平面超宽带(UWB)天线.该天线由微带槽天线的基本结构变形而来,为获得超宽带频率特性,设计时馈电微带线采用了渐变结构的叉形调谐支节,金属底板的开槽设计成对称多边形.首先通过数值计算来获得最佳的天线几何尺寸,并制作了实际的样品.对天线的反射特性、方向图以及增益都进行了测试,然后利用时域有限差分(FDTD)方法计算了天线收发脉冲信号的保真度.研究结果显示该天线具有良好的超宽带特性.     

基于谐振式反射器的脑活动探测天线设计

设计了一款用于脑活动探测的超宽带定向天线。该天线采用了平面菱形单极天线的宽频带特性,通过缺陷地结构实现小型化。为了增强天线的定向辐射能力,设计了一种花瓣形谐振式反射器,在较宽频带内产生同相反射,并可减少剖面高度至0.1λ0。该天线整体结构具有尺寸小、重量轻的特点。对天线结构进行仿真优化并加工实测,测试结果与仿真的一致性表明了该天线具有超宽带的特点,实测阻抗带宽为0.91~2.42 GHz(91%),且远场方向图表明了天线具有良好的定向性能,因而该天线可以应用于人脑活动探测等领域。     

基于超介质的超宽带小型化天线设计

采用SRR 环和CLP 环两种不同谐振单元,构造了一种新型超介质结构单元。该单元的电谐振和磁谐振的谐振频点比较接近,易于频带融合,从而拓展超介质材料双负(介电常数和磁导率都为负)特性的频率带宽。利用加载的方法,在单极子天线上加载该种新型超介质结构单元,以改善天线的辐射特性。利用电磁仿真软件对其进行了仿真设计和优化。仿真结果表明,该天线实现了超宽带工作,在3. 8 ~ 14GHz 的频率范围内,驻波比小于2;同时,天线实现了高增益特性,在整个频率范围内,增益都高于7dB。最后,对天线进行了加工测试,实验测试结果与仿真结果基本吻合,进一步验证了该天线的工作性能。