Full-wave analysis and design of microstrip antenna in-pipe for rectenna using FDTD method

The circular polarized microstrip antenna in the stainless pipe is analyzed by the finite-difference time-domain （FDTD） method with PML absorbing boundary condition. The microstrip antenna is used as a microwave energy supply element for the in-pipe micromachine inspecting. The numerical results agree well with the measured ones.

N Design of an H-shaped Slot Multi-frequency Microstrip Antenna

Conventional slot microstrip antenna is analyzed,an h-shaped multi-frequency and miniaturization slot microstrip antenna is proposed.Numerical simulation is performed for the characteristics of the antenna with the software HFSS11.0,which is a kind of simulation software based on Finite Element Method,the simulation results shown that the antenna operated at 2.26~2.42GHz,2.67~2.82GHz,4.28~4.39GHz and 5.76~5.89GHz when the return loss S11<-10dB,the size reduced compare to general microstrip antenna,demonstrated the effectiveness of the design scheme.The antenna structure is simple and easily to be implemented,met the wireless LAN 802.11a/b/g/n mobile terminal antenna miniaturization and multi-band requirements.

利用高阻抗表面缩减天线雷达截面的新方法

针对现有雷达截面(RCS)减缩技术会导致天线辐射性能退化,体积、重量和成本增加,减缩性能受安装精度影响而不稳定的缺点,提出了一种缩减天线RCS的新方法.将高阻抗表面(HIS)与天线制作于介质板的同一表面,使HIS的同相反射相位带隙的频率与天线工作频率重合,通过高阻抗表面与天线的散射场的对消来减小天线的雷达散射截面,从而实现对垂直照射的天线工作频带内的同极化威胁雷达波的隐身.实验结果表明:在天线工作频带内,其RCS得到了5.3dB以上的减缩,同时,带外RCS亦得到了有效的抑制,S11的-10dB并未展宽,天线间的互耦得到了有效抑制.

无线能量传输技术及其在扭矩监测系统中的应用

为了向安装在旋转部件上的监测系统持续稳定地输送能量以保证其正常工作，提出了基于微带天线的能量传输技术，并根据实际应用的要求设计了能量传输系统的总体方案．对于发射天线的馈源问题，提出了一种分散式的供源方案，并对单对天线、多对天线的能量传输情况进行了研究．分析了交错速度对能量传输系统的影响．结果表明，采用本方案来传输能量可以满足实际应用需要．

一种向外延伸矩形的Minkowski分形超宽带天线

设计了一种向外延伸的闵科夫斯基（Minkowski）分形超宽带天线。该天线采用二阶向外延伸矩形的Minkowski分形,矩形结构的有限接地面使天线获得良好的阻抗匹配,进而实现天线的超宽带性能。经过优化,天线的工作频带可达到3.1-11.2 GHz,相对带宽为113.3%,天线的尺寸为38 mm×32 mm×1 mm。满足了超宽带通信对天线的要求,而且结构简单,尺寸小,易于集成。

一种大带宽高增益微带天线的研究与设计

普通微带天线带宽很窄,大多数扩展其带宽的方法是以牺牲天线增益为代价的。本文提出了一种新型大带宽、高增益微带天线结构。该天线采用厚的空气介质层,通过与贴片相连的斜置金属带进行馈电。此外,还采用了U形接地板来提高天线的增益。利用HFSS仿真软件计算和分析,探讨了各结构参数的变化对天线性能的影响,给出了详细的设计过程。仿真结果表明,该天线在驻波比小于2时的相对带宽可达75.5%,在整个频带内的平均增益为7.31dBi,而且,方向图和增益随频率变化较平稳。

宽带双向微带天线设计

针对室内走廊或狭长街道小功率基站应用要求,采用微带结构设计了一款具有双向辐射特性的宽带线极化低剖面天线。天线辐射元为平行四边形结构,馈电点在其几何中心,通过在靠近馈点两侧开两个反对称L形槽,实现了宽带双向辐射特性。低剖面原型天线的相对带宽为5.8%,两端射方向增益约为4.3dBi,在工作频带内天线辐射场为有一定倾角的线极化。该天线结构可置于小功率基站内部,有助于减少系统体积。

具有谐波抑制性质的开槽微带天线

提出了一种抑制谐波的同轴馈电微带天线．在微带天线辐射贴片的同轴馈电位置周围引入圆对称槽结构，实现了谐波抑制特性．研究了该圆对称槽结构抑制微带天线谐波特性的有效性．试验结果表明，在微带天线辐射贴片的同轴馈电位置附近引入圆对称槽结构能明显抑制谐波．测试的增益方向图表明，该天线与参考天线相比，在2次和3次谐波频率上，前向辐射压制为20～25dB以上，基模频率的前向增益和后向辐射没有明显变化．

工作于2.4GHz/5.2GHz双频段微带缝隙天线的设计

设计了一款可应用于WLAN无线通信设备上的新型结构缝隙天线,该天线采用在贴片上开槽加载和微带线馈电等方法使其可工作在WLAN的2.4GHz/5.2GHz双频段上。通过高频仿真软件HFSS对天线进行的仿真结果比较理想,实测结果表明该天线覆盖了WLAN所需要的频率带宽为2.4000～2.4836GHz和5.15～5.35GHz。

宽频带线阵天线的设计

设计了具有宽频带特性的双层结构3单元直线阵微带天线。综合采用双层结构和阻抗匹配网络两种方法来展宽天线的频带,天线在驻波比小于1.6时的相对带宽达13.3%。采用边缘微带线馈电方式,降低了天线纵向结构尺寸;上层贴片悬置,更有利于天线的封装和维护。设计在满足天线宽频带要求和结构简单可靠两方面取得了较好的平衡。

共用口径双波段双极化微带天线阵的设计

介绍一种新的共用口径双波段双极化(DBDP)微带天线阵的设计.天线工作于S波段和X波段,采用双线性极化,适用于机载或舰载的合成孔径雷达(SAR).为了满足高低波段的带宽要求,天线采用双层贴片形式,解决以往DBDP天线在低波段难以满足带宽要求的问题.在低波段采用微带振子天线,放置在高波段矩形微带天线的阵列间隙处,使低波段天线对高波段天线的影响降至最小,并由于利用了垂直放置的双极化微带振子作为低波段辐射单元,可以使双波段阵列适用于更广泛的双频比.在馈电方式上,采用外置功分器的形式,低波段采用邻近耦合馈电,高波段采用同轴探针馈电.对天线进行了仿真、加工和测试,实验结果验证了本设计的有效性.

不完整带隙结构在微带天线中的应用

为了使微带贴片天线满足导航和通信等应用设计的某些特殊要求,提出了一种可改善微带天线性能的不完整电磁带隙结构:首先在普通的切去两个对角的方形圆极化贴片天线周围一定距离处附加电磁带隙结构,使谐振频率增加而带宽变化不大;然后,在此基础上又将接地板外侧四边切去窄方形金属层,从而形成方形环介质层.仿真结果表明:新型结构可提高传统贴片天线的低仰角增益和总增益,同时可使传统微带天线较好地实现双频工作.

一款适用于第四代移动通信的宽带偶极子天线

该文设计了一款可用于第四代（4G）移动通信的宽带偶极子天线。利用寄生微带线的阻抗加载,实现不平衡-平衡转换的巴伦;设计天线臂与巴伦之间的传输线,使其在阻抗匹配的同时能延展天线臂中辐射电流径程,产生新的谐振点,实现带宽扩展。2-3 GHz频带内仿真和实测回波损耗（S11）吻合较好,小于-10 d B频带覆盖4G的6个业务频段,频带内仿真和实测方向图也显著体现了偶极子天线良好的辐射特性。

卫星导航接收机天线的简单化设计

用模式展开理论分析了卫星导航接收机常用的天线——矩形切角圆极化贴片天线的场结构、圆极化轴比和切角尺寸的关系,导出了该类型天线的内场分布、远场辐射方向图表达式,计算了圆极化轴比受切角尺寸的影响程度,并给出了归一化切角尺寸和圆极化轴比的关系曲线。L波段天线实例表明,理论计算结果和基于有限元法的HFSS软件仿真结果一致性较好,本文分析结果可用于导航接收机天线设计,简化设计过程。

一种精确计算毫米波矩形微带天线贴片元物理尺寸的新方法

为了使矩形微带天线的实际谐振频率和设计频率相一致,矩形贴片元物理尺寸的精确计算是非常重要的。文中在腔模理论的基础上,计入辐射损耗,提出了一种精确计算毫米波矩形微带天线贴片元物理尺寸的新方法,并利用该方法计算设计了四元毫米波矩形微带贴片天线,仿真和实测结果证实了该方法的有效性。

基于腔模理论对圆形微带天线的研究

在导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线是微带天线。本文基于腔模理论对圆形微带天线远区场的确定,在给定参数的条件下,通过仿真软件得到曲线。

宽带小型化U型贴片天线的设计

设计了一副中心频率为2GHz的四分之一波长U型贴片天线。采用U型槽加载减小了探针电感,使天线实现双谐振工作,通过将双频比调整到接近为1以展宽天线的工作频带,设计出的天线的带宽达49%(VSWR<2)。利用短路墙加载技术,使天线的尺寸在四分之一波长左右,减小了天线尺寸,天线的尺寸仅为29.5mm×40mm×12mm。实际制作了该天线,测试结果与理论分析基本吻合,验证了设计的正确性。该天线结构简单,便于设计以及加工制作,同时方便集成于移动通信设备中。

展宽贴片天线频带的L型馈电方法的设计与分析

微带天线其本身具有的固有带宽十分狭窄,很难应用于更多更广的领域中,所以对微带天线带宽展宽的研究具有十分重要的意义。采用Ansoft公司的HFSS仿真软件仿真分析了L型探针馈电方法的微带贴片天线,并且设计了一个中心频率为1 000 MHz的L形探针馈电方法的微带贴片天线,其绝对带宽为320 MHz,达到了中心频率的32%,辐射增益大约为9 dB。其具有尺寸小,结构简单,超宽带的特征。

基于Minkowski分形CRLH结构的微带漏波天线

将Minkowski分形理论应用于文献中提出的复合左右手传输线结构,使其带宽从2.78～3.30GHz展宽到2.02～4.53GHz。对新结构色散特性进行分析,给出色散曲线,确认其为平衡结构,并在此基础上设计了一款微带漏波天线。由于复合左右手单元结构具有左手和右手特性,漏波天线可以分别实现后向辐射和前向辐射,在平衡状态下,消除了平衡点附近的阻带效应,平衡点处的群速不为0,有行波传播,天线可产生横向辐射。仿真和测试结果表明,该文所设计的漏波天线工作频段为2.35～3.20GHz,相对带宽为30.6%,且能实现从后向到前向连续辐射,克服了传统漏波天线后向辐射角和前向辐射角不连续的缺点。

X波段低损耗高增益微带阵列天线设计

主要阐述了一个新颖的X波段4×4单元微带阵列天线的设计方法。阵列天线辐射单元采用空气介质的微带贴片天线,辐射效率高;阵列天线的馈线网络采用低损耗的空气带状线形式,降低了馈线损耗。详细给出了微带贴片天线设计公式和阵列天线阵间距的选择。阵列天线性能优良,已成功地应用到某X波段光电雷达项目中。