具有双陷波特性的蜂窝结构分形超宽带天线

提出了一款具有双陷波特性的蜂窝结构分形超宽带（ultra-wideband，UWB）天线，采用二阶蜂窝结构作为辐射贴片和缺陷地结构接地板实现良好的超宽带特性.通过在辐射贴片上挖去正六边形和矩形宽缝隙并引入对称鱼钩形枝节，在馈线处刻蚀倒U形窄缝隙产生了3.27~4.27 GHz和7.2~8 GHz两个频段的陷波特性.天线在2.8~11.6 GHz的频段内，可有效抑制WiMAX、C波段卫星和X波段卫星窄带系统的干扰.仿真和实测结果基本吻合，表明该天线适合应用于各种UWB通信系统.     

具有三陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有三陷波特性的类Sierpinski分形UWB天线.辐射贴片采用圆环与五角星形嵌套迭代的2阶类Sierpinski分形结构,并采用缺陷地结构接地板以实现良好的UWB特性.通过在分形结构的上部添加对称倒L形开路枝节,在微带馈线两侧添加对称L形开路枝节,并在馈线处刻蚀倒π形窄缝隙产生了4.5～4.8 GHz、7.2～7.8 GHz和8.0～8.5 GHz三个频段的陷波特性.仿真和实测结果表明,天线在3.1～18.1 GHz的频段内,可有效抑制国际卫星波段、X卫星波段和国际电信联盟波段等窄带系统的干扰.该天线除滤波频段内,在通带频段内有较稳定的增益和全向辐射特性,可用于各种UWB系统中.     

具有三陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有三陷波特性的类Sierpinski分形UWB天线.辐射贴片采用圆环与五角星形嵌套迭代的2阶类Sierpinski分形结构,并采用缺陷地结构接地板以实现良好的UWB特性.通过在分形结构的上部添加对称倒L形开路枝节,在微带馈线两侧添加对称L形开路枝节,并在馈线处刻蚀倒π形窄缝隙产生了4.5～4.8 GHz、7.2～7.8 GHz和8.0～8.5 GHz三个频段的陷波特性.仿真和实测结果表明,天线在3.1～18.1 GHz的频段内,可有效抑制国际卫星波段、X卫星波段和国际电信联盟波段等窄带系统的干扰.该天线除滤波频段内,在通带频段内有较稳定的增益和全向辐射特性,可用于各种UWB系统中.     

一种小型化五陷波UWB天线设计

为了滤除窄带信号对超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)通信系统的干扰以及解决天线尺寸偏大的问题，设计出一种小型化五陷波UWB天线。该天线通过添加L型枝节、C型槽、倒U型槽以及EBG结构，产生五个陷波带。对天线进行回波损耗(S₁₁)、驻波比(VSWR)以及增益(Gain)等仿真测试，通过天线表面的电流分布情况分析了天线的陷波原理，研究上述结构对天线陷波特性的影响。该天线将UWB通信应用与陷波天线技术相结合，最终尺寸为21 mm×16 mm,实现了体积小、频带宽、多频段陷波特性的性能要求，天线频带覆盖了S、C和X三个波段，具有屏蔽窄带信号干扰的作用，可应用于UWB通信系统。测试结果表明，天线的阻抗带宽为2～12 GHz,在工作频段内具有全向性，并且整个UWB频段内天线的增益变化在4 dB以内，最大增益为4.67 dB,在通带频段内，天线五个陷波特性的结果与仿真结果均吻合良好。     

基于SRR结构的陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新颖的基于金属开口谐振环(SRR)结构的平面超宽带陷波天线。在天线的辐射贴片上加载U形缝隙,实现了其陷波特性。利用仿真软件研究了U形缝隙的物理尺寸对其陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。结果表明,所制天线在超宽带系统3.1~10.6GHz工作频段的电压驻波比(VSWR)小于2,在WLAN频段具有良好的陷波特性,有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。     

五陷波超宽带天线的研究与设计

为滤除窄带信号对超宽带通信系统的干扰,研究并设计了一种具有五个陷波特性的超宽带天线。采用微带线馈电,在辐射贴片上刻蚀一个椭圆形开环谐振器,并在馈线旁制作了四个不同尺寸的U 形寄生短截线,以实现天线的陷波特性,天线尺寸为30 mm×40 mm×0.8 mm。仿真实验验证了天线工作频率范围为2.8~12 GHz;有效滤除了WiMAX 波段(2.94~3.42 GHz)、INSAT 波段(4.42~4.53 GHz)、WLAN 波段(5.32~5.5 GHz)、X 波段上行频(7.01~7.27 GHz)和X 波段下行频(7.57~8.05 GHz)。实测数据表明,天线的工作频段、方向性、增益及五个陷波特性等性能指标良好。     

具有五陷波的超宽带天线设计

设计了一款具有五陷波特性的小型化超宽带天线,通过改变陷波结构参数和分析天线表面的电流分布,研究了陷波结构对超宽带及陷波特性的影响。天线尺寸仅为25 mm×20 mm×1 mm。辐射贴片由矩形和圆形贴片组成,背板通过切角挖槽实现了超宽带特性;添加对称钩型枝节,蚀刻U型槽及3类U型槽产生5个陷波。天线的工作带宽在3.8～16 GHz。有效抑制了国际卫星波段(4.5～4.8 GHz)、WLAN下行波段(5.15～5.35 GHz)、UNII-2c(5.47～5.725 GHz)、WLAN上行波段(5.725～5.825 GHz)、下行卫星系统频段(7.25～7.75 GHz)、上行卫星系统频段(7.9～8.4 GHz)、国际电信联盟频段(8.01～8.50 GHz)的干扰。天线在工作频带内具有全向性,增益平均在4 dBi以上。仿真和实测结果基本吻合,表明该天线可用于超宽带通信系统。     

紧凑型多陷波超宽带天线设计与研究

提出了一款紧凑型多陷波特性超宽带天线,该天线由圆形贴片和改进的接地板组成。采用在辐射贴片上开两个圆弧状U形槽和接地板上开一个U形窄缝隙的结构使其具有多陷波特性。天线的体积仅为32 mm′25 mm′1.6 mm,结构紧凑。仿真与测试结果表明:该天线工作带宽为2.8 ~ 16 GHz,实现了3.2~3.8 GHz、4.5~5.5 GHz 和7.2~8.6 GHz 3个频段的陷波特性,有效阻隔了WiMAX(3.3~ 3.6 GHz)、大容量微波通信频段(4.5~5 GHz)、部分WLAN(5.1~5.35 GHz)、X波段(7.25~7.75 GHz)和国际电信联盟(ITU)波段(8.01~8.5 GHz)窄带信号的干扰。除陷波频段外该天线具有良好性能和辐射方向性,更适合应用于超宽带系统。     

具有双陷波特性的六边形分形超宽带缝隙天线

提出一款具有双陷波特性的六边形分形超宽带缝隙天线,天线总尺寸为32 mm×16 mm×1.6 mm,采用六边形和三角形迭代嵌套的3阶分形结构作为辐射贴片,并采用缺陷地结构作为接地板,实现了3.0~15.26 GHz的超宽带带宽。在馈线两侧引入对称L形开路枝节,并在接地板上刻蚀U形窄缝隙产生了4.71~5.87 GHz和7.06~7.81 GHz两个频段的陷波特性,有效抑制WLAN(5.150~5.825 GHz)和下行卫星系统频段(DSS:7.25~7.75 GHz)的干扰。在通带频段内的增益范围为2~7.5 dBi。仿真和实测结果基本吻合,表明该天线可用于超宽带通信系统。     

一种五陷波超宽带天线的设计

为了在所需的多个陷波频带中获得额外的谐振频率,设计了一种具有五陷波特性的超宽带单极子天线,天线包括蚀刻了两个不封闭口字型槽的秤砣形贴片、矩形微带馈电线、缺陷接地板和两个类U形谐振器.将两个类U形谐振器耦合在馈电线附近,与辐射贴片上蚀刻的两个槽及缺陷接地板共同实现五陷波特性.该天线工作带宽为3.01～12 GHz,有效滤除了WiMAX通信频段(3.73～3.89 GHz)、C频段卫星通信系统(4.25～4.9 GHz)、无线局域网通信频段(5.51～5.83 GHz)、INSAT(Indian National Satellite System)频段(6.77～7.32 GHz)和ITU 8GHz频段(8.13～8.38 GHz)的干扰,且天线在通带频段内五个陷波特性和方向性结果均吻合良好.     

一种具有三阻带和高频截止特性的超宽带天线

为了有效抑制超宽带(UWB)通信系统和窄带通信系统之间潜在的干扰,设计了一款具有三阻带特性和高频截止特性的超宽带天线。天线总尺寸为33 mm×19 mm×1 mm。该天线的辐射单元由一个椭圆形的单极子和一个倒梯形结构组成,由50的矩形微带线馈电,接地板由一个矩形和一个开槽梯形结构构成。对天线进行加工并测试。结果表明,该天线在3.3~3.6 GHz处的阻带由辐射单元上的凹形槽产生,5.15~5.35 GHz和5.725~5.825 GHz处的阻带由微带馈线两旁的U形寄生单元产生,10.8 GHz高频处的截止特性是由微带线两旁对称的凹形寄生单元共同决定的。天线的测试结果与仿真结果吻合良好。     

一种陷波可重构的超宽带天线设计与研究

该文设计了一种具有四陷波及可重构特性的超宽带天线。通过在天线辐射贴片、微带馈线上刻蚀U形槽,以及在改进型地板上添加环形开口寄生单元来实现天线四陷波特性。采用在陷波结构中加入PIN二极管开关的方法实现陷波可重构特性,通过开关的断开与闭合,分别实现三陷波和四陷波特性,从而进一步提高了超宽带频段的利用率。分析了天线陷波产生的原理,研究了天线部分尺寸参数对陷波的影响。通过仿真和实物测量结果对比表明,该天线在3~11.74 GHz频段内可有效抑制窄带系统的干扰。天线尺寸为24 mm×16 mm×0.8 mm,结构较紧凑,可广泛用于各种超宽带通信系统。     

Controllable Band‐Notched Slot Antenna for UWB Communication Systems

We propose a slot antenna consisting of a rectangular slot on the ground plane, fed by a microstrip line with a rectangular‐ring‐shaped tuning stub that can be deployed in ultra‐wideband (UWB) communication systems to avoid interference with wireless local area network (WLAN) communication. Our antenna can achieve a single band‐notched property from the 5 GHz frequency to the 6 GHz frequency owing to a controllable band notch that uses L‐ and J‐shaped parasitic elements. The antenna characteristics can be modified to tune the band‐notched property (4 GHz to 5 GHz or 6 GHz to 7 GHz) and the bandwidth of the band notch (1 GHz to 2 GHz). Furthermore, the shifted notch with enhanced width of the band notch from 1 GHz to 1.5 GHz is described in this paper. The UWB slot antenna and L‐ and J‐shaped parasitic elements also provide the band‐rejection function for reference in the WiMAX (3.5 GHz) and WLAN (5 GHz to 6 GHz) regions of the spectrum. Experiment results evidence the return loss performance, radiation patterns, and antenna gains at different operational frequencies.     

一种新型超宽带陷波天线的设计

提出了一种新型超宽带(UWB)陷波天线,该天线的结构由常规的圆形单极子天线演变而成。为获得超宽带特性,天线的辐射体被设计成渐变的笑脸形状。同时,通过在辐射贴片上开C形槽来实现陷波特性。合理选择C形槽的尺寸可有效去除超宽带频段内的无线局域网WLAN(5.150~5.825GHz)的干扰。仿真结果表明,天线在4.91~6.07GHz处形成了阻带特性(电压驻波比VSWR>2),天线结构新颖简单,适用于超宽带通信系统。     

一种共面波导馈电的双陷波渐变槽天线

为了滤除WIMAX(3.3～3.8 GHz)和WLAN(5.125～5.825 GHz)窄带信号对超宽带系统的干扰,该文提出一款共面波导馈电的小型化双陷波渐变槽天线。共面波导结构可以有效地扩展天线的带宽,实现对整个UWB(3.1～10.6 GHz)频段的全覆盖。通过在天线的馈线上开L型缝隙和在辐射贴片上开一对E字型缝隙的方法,有效实现了在3.15～3.97 GHz和4.94～6.05 GHz频段的双陷波特性,能够抑制WIMAX和WLAN对超宽带系统的干扰。该天线结构简单紧凑,尺寸非常小,仅为40 mm×18 mm×0.813 mm。仿真和实测结果表明该天线在超宽带波段内具有良好的陷波特性、增益特性,可以应用于小型化超宽带系统中。文中方法对于陷波渐变槽天线的研究具有一定的借鉴意义。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mm×26 mm×0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mmX26 mmX0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

A compact wide slot antenna with dual band-notch characteristic for ultra-wideband applications

A new type of ultra-wideband (UWB) antenna with a dual-notched frequency band, compact size of 21?×?28?mm² and a coplanar waveguide (CPW) fed is proposed in this article. Two notched frequency bands are obtained by embedding two U-shaped slots in the radiation patch and a rectangle slot in the ground plane, which can be controlled by adjusting the length of the responding slots. The frequency domain characteristics are investigated and measured. Both the experimental and numerical results show that the proposed antenna has an impedance bandwidth ranging from 3.1?GHz to more than 11.0?GHz in which voltage standing wave ratio is less than 2, expect two notch frequency band, 5–6?GHz (WLAN) and 7.7–8.5?GHz (X-band for satellite communications in China).