基于石墨烯的太赫兹频率调谐天线

针对传统可调器件无法工作于太赫兹频段的问题,本文利用石墨烯电导率可控性质,设计了一种基于石墨烯的太赫兹频率调谐天线。对4组石墨烯贴片采用两种偏置电压调控方式均实现了天线在太赫兹频段下的频率调谐功能。开关调控方式下,频率调谐跨度为1.17 THz;微调控方式下,频率调谐范围为2.60~3.67 THz。仿真结果显示,两种调控方式的天线反射系数均小于-15 dB,-10 dB带宽均大于10%,辐射性能优良,说明石墨烯在太赫兹和新材料领域的天线设计中有巨大应用潜力。

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。