一种基于开关控制的小型化频率可重构倒F天线

本文提出了一种基于开关控制的小型化频率可重构IFA,能够利用布置在天线和共面波导(CPW)馈电的折叠槽内的多处开关实现IFA在不同频段上的谐振。本文所设计的IFA适用于2.5GHz和3.5GHz两个频段,利用开关选择不同的IFA分支来实现对应两个频段的切换。该设计通过改变CPW馈电结构上折叠槽的相对位置和长度能够改变天线的谐振频率,利用开关进行多条折叠槽的选择以及折叠槽长度的选择来实现频率可重构的目的。仿真结果表明,该设计可以实现在2.57GHz至3.58GHz频段内的频率可重构。

2.45 GHz印刷倒F天线的研究与实现

针对当前无线通信节点微型化的需求和已有印刷倒F天线存在增益不足、有效带宽较窄、回波损耗偏高等缺陷的现状,设计了一种应用于2.45 GHz无线传感网络的印刷型倒F天线,文中采用Ansoft HFSS建立了天线模型,从理论上对印刷倒F天线的三大结构参数(谐振长度L、天线高度H、两竖臂间距S)进行了仿真研究,并最终推导出了以2.45 GHz为中心频点的最优天线结构参数,即L=16.2 mm,H=3.7 mm,S=5 mm。在该结构参数下的仿真结果展现出了天线优异的辐射性能,其回波损耗低至S11=-47.8 d B,电压驻波比VSWR<2的有效带宽为160 MHz。同时,还采用矢量网络分析仪对天线实物的回波损耗特性进行了测试,测试结果与仿真结果吻合。最后,设计出了加载该印刷倒F天线的CC2530无线通信节点,并对其通信性能进行了实际测试,节点的通信性能测试结果表明:加载了该印刷倒F天线的节点在80 m的通信距离内丢包率为0.17%,优于同类无线通信节点。

含有寄生单元的倒F天线分析与设计

提出了在普通倒F天线的两侧和底部同时添加寄生单元的改进倒F天线,该天线与普通的倒F天线相比有更宽的带宽。设计了一个工作于中心频率1.2GHz的改进倒F天线。对该天线的电气特性进行了仿真计算,并对天线主要结构参数对谐振频点和阻抗带宽的影响进行了详细分析。该天线相对带宽达到了33%(VSWR<2),约为普通倒F天线阻抗带宽的4倍,有效地展宽了传统倒F天线的工作带宽,在宽带通信系统中有较好的应用前景。

利用等效模型分析倒F天线

在传统微带天线的传输线模型和腔模法模型的基础上,提出了分析倒F天线的传输线模型和腔模法模型,并利用这两种模型对倒F天线进行了理论分析.将计算结果与IE3D的模拟结果进行了比较,从而证明了该文方法的有效性.

蓝牙平面倒F天线辐射对人体比吸收率仿真

基于可变网格的时域有限差分法,仿真了用于蓝牙通信系统2.4GHz的平面倒F天线电磁辐射在高保真人体模型中产生的比吸收率分布,分析了天线对人体的影响以及人体对天线辐射的影响。研究的情况是用高保真人体模型模拟蓝牙终端使用者,在胸口的正前方10mm处放置了蓝牙射频发射平面倒F天线。仿真结果显示,人体对在人体方向60°范围的电磁波产生了20dB的吸收。天线辐射在人体中的比吸收率分布高的区域位于靠近天线附近的体表,皮肤、肌肉和血液组织的10克组织的平均比吸收率的最大值高于其他组织。对于100m长距离蓝牙通信系统的天线的最大射频功率100mW,比吸收率最大值小于最新的IEEE安全标准值。

一种适用于无线网络的倒F天线设计

设计了一种用于无线传感器网络的结构紧凑的倒F天线,该天线能够满足无线传感器网络尺寸小、价格低廉、功耗低的要求。通过有限元法进行数值仿真和设计,该天线可达到较好的效果。设计制作的天线经测试,在2.45GHz的中心工作频率下,回波损耗为-25dB,带宽为120MHz,满足了IEEE802.15.4协议的要求。

高功率双频宽谱平面倒F天线设计分析

设计了一种双频带的高功率宽谱平面倒F天线。在矩形贴片上开L形槽实现天线双频辐射。采用圆锥过渡实现同轴馈线到平板之间的宽带阻抗匹配;通过折叠振子电容加载和合理增加天线高度和宽度实现天线宽带设计。经过优化设计,实现了274 MHz和680 MHz的双频输出,反射系数S11不超过-6dB的低频带宽和高频带宽分别达到14.6%和20.1%。天线的低频和高频增益分别达到4.4dB和4.6dB,对应辐射效率分别达到98%和99%。主辐射方向上的低频和高频远场辐射场与距离乘积与馈入宽带脉冲幅度比值分别为1.07和1.14。对天线的高功率容量进行了设计,将天线置于充0.2 MPa压力SF6气体的增强尼龙箱体中,天线可承受200 MW宽谱高功率微波。

一种新型缝隙加载三频平面倒F天线

提出了一种新型的平面倒F天线结构,该结构通过在矩形贴片上同时开L形槽和U形槽实现三频特性.这种结构的天线只用一个馈点馈电,轮廓低并且结构简单,因而容易设计、制作和调节.以一个在GSM 900/DCS 1 800/ISM 2 450 MHz 3个频段工作的平面倒F天线为例,给出了详细的设计过程和具体的设计参数.采用IE3D软件进行建模、仿真和分析,实测结果与仿真结果非常吻合.

一种双U形槽加载的新型三频平面倒F天线

提出一种新型的三频平面倒F天线结构。通过在矩形贴片上开双U形槽,非常容易获得三频特性,而且可以很方便地实现对三个谐振频率的单独调节。文中设计了一个工作在GSM/DCS/ISM三个频段的平面倒F天线,采用基于矩量法的IE3D软件进行建模、仿真和分析,实测结果与仿真结果相当吻合。此外,由于这种天线只用一个同轴探针馈电,尺寸小并且结构简单,因而容易设计、制作和调节。

面向森林环境的2.4GHz射频信号印制倒F天线的研制

从无线传感器网络节点工作环境出发，分析电波在森林传播中对天线的极化、辐射及阻抗匹配特性的特殊要求，根据天线原理、设计理论要求以及HFSS仿真分析和优化的结果，结合用安捷伦网络分析仪和ETS 3D chamber测试出的天线S参数、增益和效率，研制出一款基于2．4GHz射频信号的印制倒F天线。该天线的仿真和实测结果表明，在2．4GHz频率附近，电压驻波比在VSWR≤2时，频带宽度460MHz，能完全覆盖2．400～2．484GHz的工作频率范围，相对带宽19％，天线增益3dBi，辐射效率90％。

用于3G系统移动终端的平面倒F天线

本文主要就WCDMA移动终端天线的指标要求,给出一种平面倒F结构天线的设计,这种结构的天线属于小型化平面天线,体积小、重量轻、低剖面,能够与载体共形,带宽可覆盖整个收发频段,达到250MHz,且制造简单、成本低,各项指标均符合WCDMA的3GPP要求。

一种地铁通信倒F天线的设计

根据地铁通信的要求,需要在地铁车顶上安装体积小、轮廓低的全向天线。首先详细地介绍了单极天线的特性,研究了如何降低天线高度和增加使用带宽的技术方法,全面地讨论了倒F天线的设计方法和主要参数;然后对倒F天线的结构和电性能进行了仿真分析;最后制作出了一种性能较好的倒F天线,通过实际测试,验证了仿真结果。该形式全向天线在地铁通信中已经得到广泛应用。

用于人体中心无线网络的平面倒F天线仿真

仿真了用于构建人体中心无线网络的蓝牙通信系统平面倒F天线.依据天线理论和人体中心无线网络的特定需求,选择工作于蓝牙频段的平面倒F天线为仿真对象.通过对电磁场EDA仿真软件的整体了解,选择美国REMCOM公司的全波三维电磁仿真软件XFDTD作为仿真平台.仿真结果为,在2.45 GHz的中心频率下,电压驻波比1.31,输入阻抗50.4-j13.3Ω,频带宽度130 MHz,相对带宽5.3%,天线系统效率79.94%.该性能优良的窄带天线,可满足人体中心无线网络的通信需求.

一种带宽增强型平面倒F天线的设计

提出了一种具有超宽带阻抗匹配特性的紧凑型改进平面倒F天线。该天线由一个驱动F形单元和一个寄生F形单元组成,这两种贴片单元都是倒置的,并且有两个不对称的条带分别连接到两个贴片上,可以获得一个工作在334~1947MHz,VSWR≤2的超宽带天线。天线的整体尺寸为230 mm×110mm×60 mm。对所设计天线的VSWR、辐射方向图和增益特性进行了测试分析,同时与仿真结果进行了对比验证。

无人机机载通信倒F天线的设计与特性分析

首先对倒F天线的辐射特性进行简要分析；然后对该天线结构和电气性能进行仿真，设计并制作出了2种性能较好的倒F天线；最后通过建模仿真，比较无人机上不同位置倒F天线的辐射特性及2部倒F天线间的耦合特性，给出了一个小耦合的安装方案。

一种小型的手机平面倒F天线

设计了一个可工作在GSM850/DCS1800/PCS1900这3个频段的小型加载寄生单元平面倒F天线。天线在820~903 MHz,1.69~2.12 GHz频率范围内的回波损耗可达到-5 dB以下,在850 MHz,1800 MHz,1 900 MHz频率处天线最大增益的测量值分别为3.08 dB,4.41 dB,3.40 dB,满足移动终端在GSM850/DCS1800/PCS1900这3个频段的使用要求。该天线尺寸小、重量轻,适用于移动通信终端。

一种小型化平面倒F天线设计

针对已有平面倒F天线的不足,在综合考虑天线及PCB板尺寸、天线在PCB板上的安装位置以及塑料机壳参数等因素对天线性能的影响后,设计了一个用于无线局域网(WLAN)无线路由器的小型化平面倒F天线.该天线面积小、馈电简单,能方便地集成在电路板上.测试结果表明,天线在2.35GHz至2.5GHz频带内回波损耗小于-10dB,工作带宽满足设计要求.与传统平面倒F天线相比,所设计的天线有效展宽了波束宽度,近乎各向同性的方向图能保证360°空间内均能有效接收信号.

一种新型的三频平面倒F天线

提出一种新型的平面倒F天线结构,该结构通过在矩形贴片上开L形和T形槽实现工作于RFID(915 MHz)/GPS(1 575.42 MHz)/WCDMA(2.1 GHz)的三频特性.该天线的3个电流路径共用一个馈电点,结构简单,容易制作,可以根据实际需要选择不同的频率点.使用HFSS V10进行仿真分析,实测结果和仿真结果比较吻合.

一种改进的双频平面倒F天线

为了展宽PIFA天线的阻抗带宽,采用改变天线馈电结构的方法,应用电磁仿真软件进行仿真模拟,提出一种改进的、双频段、小型平面倒F天线(PIFA)。讨论了馈电结构与天线结构参数对天线阻抗特性的影响,获得天线回波损耗小于-10 dB的相对带宽为10.54%(908～1 009 MHz)及26.38%(2 042～2 662.5 MHz)。天线在两个频段具有良好的辐射特性及增益特性,且该天线尺寸小、重量轻,适用于移动通信终端。

一种人员电子标签的倒F天线设计

设计了一种适用于养老社区的人员电子标签的倒F天线。采用电磁场全波仿真软件对设计的倒F天线进行性能评估,仿真结果表明,该倒F天线在2.405GHz到2.484GHz的ISM无线频段内,VSWR参数均小于2。在2.45GHz中心频率下,最大增益为2.5dB,其方向性为全向。同时,在实际测试中也表明,该倒F天线能够满足人员电子标签的实用需求。