可用于WLAN的双频MIMO天线设计

设计了一款可用于WLAN的双频MIMO天线。天线的正面为L型单极子,背面为金属接地板。通过在接地板上加载耦合枝节使天线具有双频特性。同时,为了天线的小型化,对耦合枝节进行了弯折处理,减小天线尺寸。在两个天线单元之间加载T型寄生枝节和刻蚀矩形缝隙来提高天线的隔离度。使用电磁仿真软件和矢量网络分析仪对天线进行仿真和实测,结果表明:天线的工作频段为2.4~2.55 GHz和5.1~6.3 GHz,覆盖了WLAN的频段,同时在低频段内隔离度高于19 dB,高频段内隔离度高于25 dB。此外,天线的包络相关系数小于0.01且具有全向辐射特性。天线整体性能较好,可以满足WLAN的需求。

基于SIR多模谐振器的双频滤波天线设计

本文设计了一款基于多模谐振器的双频滤波天线,其滤波谐振器采用阶跃阻抗谐振(SIR)来进行枝节末端分流结构小型化设计,可以灵活控制两个频段的中心频率。与加载开路短截线的矩形单极子天线相比,集成设计构成滤波天线,其工作在ISM频段(工业、科学和医学频段),两通带外引入3个辐射零点,实现了工作频段的高选择性,增益分别为1.60 dBi和4.03 dBi。测试结果表明,该天线反射系数、峰值增益和辐射方向图与设计仿真结果吻合良好,具有较好的滤波和辐射特性。

超宽带印制矩形单极天线设计

针对超宽带通信应用,研究影响印制单极天线阻抗带宽的主要因素,设计基于微带馈电的小型化印制矩形单极天线。按照等效性原理,采用黄金分割比设计矩形振子体;通过接地面上端引入渐变梯形或凹形结构,同时调整馈入端接地面间隙,可实现印制矩形单极天线的超宽带特性。对具有渐变梯形或凹形接地面结构的微带馈电矩形印制单极天线结构进行优化,仿真结果表明,前者的阻抗带宽为2.96～17.94GHz,后者的阻抗带宽为2.9～13.3GHz,而两者的辐射方向基本保持不变。实测结果与仿真结果基本一致,达到了超宽带通信应用的要求。

共面波导宽频带微带缝隙天线的设计与分析

为了扩展微带的天线频宽，减小微带天线尺寸，扩大其在小型化宽频带通信系统的应用，提出一种改进的基于共面波导（CPW）的宽频带微带缝隙天线．采用较低介电常数（εr=2．2）和厚度薄（h=0．8mm）的材料作为微带天线基板，使得天线尺寸缩减了30％．利用CST Microwave Studio仿真软件对其进行仿真，得出输入反射系数曲线S11和辐射方向图，其中心工作频率为3．52GHz，获得52％的阻抗带宽（S11〈-10dB），频率范围是3．07—4．11GHz，频带得到展宽．根据对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化，得到理想天线尺寸．实验结果表明，共面波导宽频带微带缝隙天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高，采用共面波导馈电是可行性和有效性的．

快速计算套筒单极子天线

利用矩量法分析计算套筒单极子天线的电性能参数。采用与实际天线较为接近的矩量法分析模型和一种新的粗圆柱线天线快速精确计算模型 ,大大提高了分析计算的精度 ;引入 [Z]矩阵插值法 ,提高了分析计算的速度。将该方法与最优化技术相结合 ,设计出一付工作在 2 0 0～ 70 0 MHz频段、VSWR<2 .6、增益 G>5.1 d B的实用套筒单极子天线 ,理论分析与实验测试吻合良好 ,从而说明了该方法的有效性和实用性。

平面印刷单极子天线频带抑制技术的应用

为克服无线通信系统间相互干扰,采用频带抑制技术对共面波导馈电圆形单极子天线进行改进,设计出一副具有双阻带特性的超宽带天线和一副用于无线局域网/全球微波接入(WLAN/WiMAX)系统的三频段天线.通过在圆形贴片底端加载两条多边形槽线,实现了3.29～4.00 GHz和5.29～6.00 GHz抑制频段的超宽带天线,阻带覆盖了WLAN/WiMAX应用频段.在三频段天线的设计中,综合采用五边形槽线、调谐枝节和扇形槽加载技术,对频带进行阻断和控制.实测三频段天线的工作频带为2.25～2.80 GHz、3.3～3.8 GHz和5.1～5.9 GHz,覆盖了WLAN/WiMAX系统的应用频段,并在其余频段具有良好的频带抑制特性.所设计的两幅天线均具有可调的工作频段,适合复杂环境中对无线通信系统相互干扰的抑制.

一种快速分析面面结构电磁辐射特性算法

应用自适应积分方法(AIM)快速分析面面结构的电磁辐射特性.对含有线和面的复杂结构,需引入特殊的基函数来处理连接处迅速变化的电流.为了简化模型,以无厚度的细带代替圆柱线,统一使用RWG基函数建立面面连接模型;然后应用AIM加速迭代求解矩阵和矢量相乘,并稀疏存储阻抗矩阵.与传统矩量法相比,该方法大大降低了内存需求和计算时间.利用预条件技术进一步降低了迭代次数和求解时间.最后,通过3个典型算例的数值结果验证了该方法的准确性和高效性.

一种基于分形结构的UWB天线的设计

对一种超宽带平面圆形单极子印刷天线提出改进方法,通过在圆形贴片上蚀刻分形几何中的Sierpinski三角,使天线满足在2.8～15.1GHz的超宽带频带要求,并且实现了4.5～5.9GHz的频率缺口的功能,大大提高了天线的抗干扰性.通过仿真表明,天线的远场辐射方向图,驻波比VSWR均满足要求,并且分形特有的尺寸缩减性实现了超宽带天线的小型化.为分形天线的几何参数与电参数之间关系的研究提供理论依据与数据支持.

等离子体覆盖单极子天线的FDTD分析

该文运用频依时域有限差分((FD)2TD)方法对附有介质隔离层的等离子体覆盖的单极子天线进行分析。借助一般色散媒质的时域有限差分(FDTD)公式,推导出适用于等离子体的差分公式。通过添加介质隔离层,并引入适当的校正,避免等离子体频率远高于信号频率时短路情况的发生,并略为减小了等离子体对天线谐振频率造成的偏移。不同频率的等离子体对有/无介质隔离层的单极子天线回波损耗的计算结果表明:等离子体频率越大,对单极子天线的反射电压波形的影响、造成的谐振频率的偏移就越大。

用于Wi-Fi频段的新型双频天线设计

通过对实现双频技术的分析研究,设计了一种新型紧凑单馈的双频天线。该天线采用单层微带馈线和开缝接地板构成,分别印制在介质板2侧。天线的面积只有20×26mm2。天线的工作频段分别为2.40～2.53GHz和5.00～5.96GHz,同时,运用HFSS10电磁仿真软件对影响工作频率的参数进行了分析和研究。最后对制作的实物进行测试,测试结果与仿真结果基本吻合。提出的天线仅改变了接地板的结构就可实现具有小型化和双频段的特性,适用于无线通信领域。

2.4GHzISM频段平面印刷T型单极子天线的研究与设计

研究用于2.4GHzISM频段共面波导馈电的T型单极子天线。在T型天线水平臂和垂直臂的长度和宽度的四种组合情况下,给出了输入驻波比带宽的变化曲线图,并分别设计了两个(1#和2#)天线,其结构简单紧凑,且不带底板,易于集成和平面印刷。实测结果表明:在2.4GHz频段上,1#和2#天线分别获得了12.24%和16.33%的相对带宽(VSWR≤2)。

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。

无线局域网应用的接地平面单极天线的设计

提出了一种应用于无线局域网(WLAN)的新型低成本多频段天线,采用斜切角接地的平面单极结构,天线顶部折返成水平面内的两个对称矩形单元来降低高度。同时,通过在垂直辐射单元表面开L形槽的方法,实现了无线局域网高低两个工作频段覆盖的需求。天线在各工作频段内具有良好的全向辐射特性。实测和仿真结果基本吻合,从而验证了这种设计方法的有效性。

基于DGS的三频PIFA设计

提出了一种基于缺陷地结构(DGS-detected ground structure)的新型平面倒置F型三频手机天线(PIFA).该天线在辐射片下面的接地板上进行开槽,有效地减少了天线体积,使天线能够在44mm×25 mm×4 mm的体积上满足GSM-900/DCS-1800/UMTS-2000的带宽要求,在其频率范围内回波损耗可达到-5 dB以下,有效地展宽了传统倒F天线的工作带宽,实现了天线的小型化、宽频带的要求,在通信系统中有较好的通信前景.

低轮廓全向宽带单极天线研究

本文采用矩量法，对几种不同外形旋转对称单极子天线进行了计算。通过对驻波比，增益和无线体积的比较，获得了一种较为理想的无线形状，给出了下限频率ｆ＿ｃ及无线方向图最大辐射方向开始上翘时的频率ｆ＿ｂ与无线高度Ｈ之间的关系曲线．实测结果与理论计算进行了比较，两者吻合较好．

基于矩量法对导体板上单极天线特性研究

利用矩量法对有限大导体板上单极天线的阻抗特性进行了研究。基于Pocklington积分方程和Galerkin法 ,采用分域基正弦函数展开模式 ,得出了有限尺寸导体板上单极天线的电流分布和输入阻抗 ,并对单极天线在不同长度及不同导体板上的情况进行了研究。结果表明 ,单极天线的长度及导体板的形状及大小在一定程度上影响了单极天线的特性。

一种基于DMS技术的UWB平面单极子天线设计

针对目前超宽频天线进一步展宽频带宽度较难的问题,文中采用两种技术来扩展天线的频带：（1）采用一种新型的微带馈线叫有损微带结构（DMS）,该平面结构通过对微带馈线的变形来降低低频段的频率;（2）在地板上靠近辐射板的馈源端处采用平滑的斜角处理,能较好地扩展高频段的可用频率。通过以上两种技术的结合使用,有效地扩展了UWB的带宽。并对辐射贴片开L型槽来实现陷波功能。通过仿真优化天线的可用频率从2-12 GHz,反射系数均〈-10 dB。在5-6 GHz频带范围内具有陷波特性,可有效抑制WLAN系统对超宽带系统的干扰。

加载新型复合左右手传输线单元的宽带单极子天线设计

提出了一种新颖的一维复合左右手传输线(CRLH-TL)单元,并将其加载到传统微带馈电的单极子天线上,设计出一种宽带的变形单极子天线。该宽带天线工作在1.67~2.67GHz,相对带宽达到了46%,有效地覆盖了DCS(Digital Cellular System,1710~1880MHz)、PCS(Personal Communication Service,1850~1990MHz)、Wi-Fi(Wireless Fldelity,2400~2480MHz)等多个通信频段。首先,利用CRLH-TL的相位补偿效应,结合传统单极子天线的自身谐振,得到多个谐振工作频点;然后,通过参数优化,使得其中的两个工作频点相互靠近形成一个更宽的工作频段,并且在工作频段内获得了较好的增益和稳定的方向图。最后,对所设计的天线进行实物加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好。

FDTD法计算高频单极天线特性

用时域有限差分法 (Finite Difference Time Domain Method)计算天线阻抗特性 ,可以使用不同的激励方式 ,文章比较了采用不同激励方式时 ,天线的输入阻抗。文中的主要内容是将表面阻抗法用于 FDTD中 ,计算架设在介质平面上单极天线的辐射特性 ,并用 FDTD法计算了介质平面上铺设不同尺寸的导体平面时 ,单极天线的输入阻抗随导体平面尺寸变化的特性。

叶片形超宽带单极天线

提出了一种超宽带叶片形单极天线,该天线在叶片形薄铜片上开三个孔和用相对介电常数为3.5的单层覆铜介质板作接地板。实验天线的实测结果从1.3GHz到29.7GHz约22∶1的超宽频带上,反射损耗都在-10dB以下。这种天线的频带覆盖了L、C、X、Ku各频段,应用前景十分广阔。