四元超宽带高隔离MIMO槽天线的设计

提出了一款基于FR4的共面波导(CPW)馈电四元超宽带(UWB)高隔离MIMO天线。该天线由4个单元槽天线组成,天线尺寸为65 mm×65 mm×0.8 mm。通过采用缺陷地结构和切角的方式实现了天线的超宽带特性。单元天线相互垂直放置实现了极化分集,同时在天线中间加载隔离栏栅结构,增加了天线的隔离度。对天线进行加工测试,测试结果能覆盖2.86~11.1 GHz并在频段内隔离度大于20 dB,天线具有高隔离、超宽带和较低的包络相关系数(ECC<0.006)的特点。天线采用(CPW)的馈电形式,更易应用于集成电路中,适用于各种超宽带系统。

移动数据通信技术的比较

本文先简要介绍常见的移动数据通信技术:GPRS、CDPD和HSCSD,最后将GPRS与CDPD和HSCSD技术进行简单的比较。

TD-SCDMA系统的功率控制

TD-SCDMA是我国获得知识产权的第三代移动通信系统标准。采用功率控制技术可以降低对其他用户的干扰,增加系统容量。文章先简要介绍CDMA系统的功率控制,然后详细介绍TD-SCDMA系统的功率控制。

CPW馈电的高隔离度超宽带MIMO槽天线设计

为满足高速率无线通信对超宽带(UWB)传输的要求,该文设计了一种高隔离度超宽带多输入多输出(MIMO)槽天线。天线采用共面波导(CPW)馈电,印制在相对介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过对天线地板切角,天线实现了良好的阻抗匹配。实测阻抗带宽为2.88~11.18 GHz,相对带宽达118.1%。为了降低耦合度,两个辐射单元间采用中和线结构,实现了天线的高隔离度。实验表明,在工作频带内,天线的端口隔离度大于20 dB,包络相关系数(ECC)小于0.002,分集增益(DG)大于9.996 dB,分集性能良好,该天线适用于超宽带无线通信系统。

具有阻带特性的超宽带MIMO天线设计

根据通信系统中对超宽带传输的要求,设计了一种基于共面波导馈电(CPW)的高隔离度二阻带超宽带多输入多输出(MIMO)槽天线。天线由两个正交放置的辐射贴片组成,印制在FR4介质基板上,辐射贴片为矩形与半圆形相结合的渐变形结构。在辐射贴片处刻蚀C形槽,以及在辐射贴片背部加载开口谐振环(SRR),可抑制WLAN和X波段的干扰。通过引入栅栏形枝节,提高了MIMO天线的隔离度。实测结果表明,该天线工作带宽为3.00~10.66 GHz,此范围内端口隔离度S_(21)均低于-27 dB,在5.11~5.96 GHz和6.82~7.86 GHz处具有阻带特性,包络相关系数(ECC)均小于0.03,可应用于需要抑制多个窄带信号干扰的超宽带MIMO通信系统。

一种高隔离度的缝隙型超宽带MIMO天线设计

针对超宽带传输在无线通信系统中的要求,设计一种以FR4为介质基板的高隔离度超宽带MIMO(Multiple Input Multiple Output)天线。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,由两个正交放置的辐射单元组成,辐射贴片为拱形贴片,为了减小两个辐射单元之间的相互耦合,在接地板的对角线上增加了三条互相平行的矩形枝节。实测结果表明:该天线的工作范围为3.05~10.8 GHz,满足超宽带天线要求,并且端口隔离度S21均低于-27 dB,峰值增益为4.5 dB,包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)均小于0.03,因此在超宽带领域具有良好的应用前景。

基于液晶聚合物基片的圆极化柔性天线设计

设计了一种基于超薄液晶聚合物基片的共面波导馈电的圆极化柔性天线。天线结构采用倒“L”形微扰单元实现圆极化特性,以及加载“I”形枝节改善圆极化性能。仿真结果表明,该天线10dB阻抗带宽在1.75~2.89GHz内,相对带宽为49.1%,3dB轴比带宽在2.42-2.92GHz内,相对带宽为18.73%。对天线在不同弯曲状态进行了仿真,结果表明沿H面弯曲时对天线性能影响小。该天线具有结构简单,易与载体共形,弯折状态下天线满足设计要求,可应用于WLAN和WiMax频段无线柔性电子系统。

一种新型共面波导馈电宽带圆极化天线

提出了一种共面波导馈电的新型宽带圆极化方形缝隙天线,在地板上的对角上加载E型缝隙激励宽带圆极化辐射,并采用加载L型缝隙,以及在馈线中开缝隙来改善天线的圆极化性能。仿真结果表明,天线的3 d B轴比带宽可达到39.26%,回波损耗小于-10 d B的阻抗带宽可达63.29%。

蜂窝移动通信系统中无线电波传播模型概述

本文总结了在蜂窝移动通信系统中一些主要无线电波传播模型并分析比较了各自的适应范围和其优缺点,为工程设计提供参考依据。

一种高隔离度的双阻带超宽带MIMO天线设计

针对无线通信系统中的超宽带传输要求,设计了一种以FR4为基板的高隔离度的双阻带超宽带MIMO天线。天线由两个辐射单元组成,两个天线辐射单元结构相同,采用了微带馈电的馈电方式。该MIMO天线单元为U型的超宽带单极子天线,通过在天线单元上刻制两个U型槽,使得在天线的工作频率上添加了用于WiMAX和WLAN的阻带。在两个单元天线中间,引入了一条T型地板枝节作为隔离结构,用于改善MIMO天线的隔离度。经网络矢量分析仪测试结果表明,该天线覆盖在2.44~10.75GHz,且隔离度全部低于-22dB,拥有较高的隔离度,最大增益为6.76dB,在实际工程应用当中可以满足UWB无线通信的要求。

基于液晶聚合物基片的柔性双频天线

设计了一种以液晶聚合物(LCP)为介质基板的柔性双频天线,该天线由带U型窄槽的圆形贴片组成,通过调节U型槽的位置及尺寸,实现了双频带的工作特性。为进一步改善天线的阻抗匹配特性,天线的馈线部分采用了渐变结构。该天线采用了共面波导的馈电方式,具有良好的共面性、易于与载体共形等优点。实测结果表明,当回波损耗小于-10 dB时,天线的阻抗带宽为1. 57 GHz^5. 52 GHz和6. 13 GHz^9. 97 GHz,适用于WLAN/WiMAX/5G/卫星通信系统。由于柔性材料具有可弯曲的特性,对天线的弯曲性能进行了分析,结果表明弯曲状态下天线的特性几乎不受影响,满足实际工程应用。

采用多波束智能天线的蜂窝移动通信系统同频干扰的分析

采用多波束智能天线 ,可以降低移动通信系统的同频干扰 ,增加移动通信系统容量。在蜂窝移动通信系统快衰落与慢衰落统计特性的基础上 ,建立了基于多波束智能天线的同频干扰的统计模型 ,考虑了中断概率、每小区信道数、射频保护比、同频干扰均值及方差等参数 。

Compact wideband microstrip array antenna with beam squint

A compact wideband microstrip array antenna with a squint beam is introduced without the matched load. Its measured beam is at 10° offset to the broadside with a measured gain of 12 dB at 10 GHz. The measured impedance bandwidth （voltage standing wave ratio （VSWR）≤2） is over 16%, which agrees well with the simulated one. It is a low-cost wideband design with compact simple structure, suited for military and commercial application.

一种CPW馈电的高隔离度超宽带MIMO天线设计

针对超宽带传输在无线通信系统中的要求,设计了一种基于CPW馈电的高隔离度超宽带MIMO天线。天线印刷在相对介电常数4.4的FR4介质基板上,辐射单元为两个相同的正交放置的圆形贴片,采用缺陷介质基板和缺陷地结构(DGS),有效减小天线尺寸。在MIMO天线的辐射单元间添加Y形枝节,提高了天线单元间的隔离度。天线实测结果表明,在2.74~12 GHz频段内S11小于-10 dB,端口隔离度S21小于-20 dB,包络相关系数ECC均小于0.01,峰值增益为4.38 dB。

CPW馈电的高隔离度一阻带UWB-MIMO天线设计

针对目前超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple,UWB-MIMO)天线仍存在的尺寸大、端口隔离不够高、抗干扰能力弱等缺陷,设计了一款使用共面波导馈电(coplanar waveguide feed,CPW)馈电的小型化具有陷波特性的UWB-MIMO缝隙天线,通过将方形辐射贴片切角来拓宽带宽,两天线单元地板互联,并在天线单元间增加栅栏形解耦枝节来提高天线的隔离度。天线尺寸仅为30 mm×56 mm×0.8 mm。此外,在方形辐射贴片上刻蚀了开口谐振环(split ring resonator,SSR)结构的C形槽,可滤除WLAN频段信号(5.15~5.85 GHz)对UWB系统的干扰。天线的实测结果表明,该天线工作频段为2.73~10.71 GHz,端口隔离度小于-20 dB,包络相关系数ECC<0.01。实验结果表明该天线适用于UWB-MIMO通信系统。

一种高隔离度的三阻带超宽带MIMO天线设计

针对超宽带传输在无线通信系统中的要求,设计了一种以FR4为介质基板的高隔离度三阻带超宽带MIMO(Multiple Input Multiple Output)天线。该天线由两个水平放置的天线单元组成。通过在U型辐射贴片上腐蚀两个C型槽和在馈线两侧增加两个对称的C型枝节阻断了WiMAX、WLAN和7.5 GHz-X波段的干扰。在接地板上引入一个T型隔离枝节实现了高隔离的特性。实测结果表明:该天线的工作范围为1.89~12.95 GHz,分别在2.12~4.09 GHz,5.18~5.92 GHz,7~8.35 GHz处形成了三个S(11)高于-10 dB的阻带,并且端口隔离度S(21)均低于-20 dB,峰值增益为6.94 dB,包络相关系数ECC均小于0.05,因此在阻断窄带通信的超宽带领域具有良好的应用前景。

一种可用于体域网的小型化超宽带天线设计

基于FR4环氧板,设计了一种可用于体域网的非对称共面波导馈电的超宽带天线。该天线由Y型贴片、梯形地板和三叉戟共面馈线组成。Y型贴片、圆形贴片、三角形贴片实现4~5 GHz的中低频处带宽小于-10 d B的效果,梯形地板和三叉戟共面馈线实现7~14 GHz的高频处带宽小于-10 d B的效果。该天线采用非对称共面波导的馈电方式,具有良好的共面性与高度的集成性,使得天线的总体尺寸更小,辐射贴片的面积为22 mm×21 mm。与以往的小型化超宽带天线相比,该天线具有尺寸更小、带宽更宽的优势。经网络矢量分析仪测试结果表明,该天线在2. 14~11. 32 GHz的超宽带频段内回波损耗小于-10 d B(相对带宽为136. 4%),可适用于2. 4/5. 2/5. 8 GHz无线局域网、3. 5/5. 5 GHz WiMAX、LTE频段38和LTE频段40。同时,该天线距离人体大于5 mm时的比吸收率(SAR)小于2 W/kg,满足国际标准。

一种应用于无线体域网的小型超宽带天线设计

利用等比例缩小技术设计了两种小型化超宽带天线。天线辐射贴片为开扇形槽的半圆结构,接地板形状为开方形槽的半椭圆。分别采用FR4环氧板材料和液晶聚合物LCP材料作为介质基板,尺寸分别为25 mm×10.5 mm×0.8 mm和32 mm×7.5 mm×0.1 mm。FR4基板天线实测工作带宽为2.27~11.9 GHz,相对带宽达到134%。LCP介质板天线实测工作带宽为2.8~9.6 GHz,相对带宽为110%。通过HFSS软件仿真分析天线接近人体时S参数的变化情况以及将两种不同介质板的天线分别附着于人体模型上时的比吸收率(SAR)分布,仿真结果均符合欧盟(EU)标准,两种小型化的超宽带天线均可应用于可穿戴通信系统中。

应用于WLAN/WiMAX/5G的CPW馈电三频天线设计

提出并制造一种应用于WLAN、WiMAX和5G系统的紧凑型共面波导(CPW)馈电三频天线。为了实现三频工作,分别将两个条带与主辐射矩形贴片和共面波导地面相结合。天线印刷在1.6 mm厚的FR-4基板上,整体尺寸仅为20 mm×30 mm×1.6 mm。天线实测和仿真测试有良好的吻合性,矢量网络分析仪测试结果表明,该天线在2.22~2.56 GHz、3.32~3.70 GHz和4.69~7.39 GHz内回波损耗小于-10 dB,在工作频段内有良好的增益。相比其他多频天线,该天线结构紧凑、简单。

一种新型六边形宽带毫米波MIMO天线

提出了一种六边形开槽结构的宽带毫米波多天线技术(MIMO)天线。该微带天线的贴片为六边形,采用共面波导馈电方式,并通过开槽拓宽天线的带宽,没有添加隔离枝节,可实现隔离度小于-20 dB,尺寸为23.6 mm×15.4 mm×0.1 mm。通过电磁仿真软件HFSS对设计的天线单元及MIMO天线进行了仿真与分析,结果发现,该毫米波MIMO天线在5.1~41.8 GHz频率范围内回波损耗均小于-10 dB,并且具有良好的辐射特性。