缝隙加载的低剖面双频北斗天线设计

本文设计了一款应用于北斗系统(BeiDou System,BDS)的新型低剖面双频段贴片天线.该天线基于单层贴片天线结构,通过“桥形”缝隙加载的方式,引入新的谐振频率,使天线工作在双频段(分别以1176 MHz和1575 MHz为中心频点),实现共面双频辐射.同时加载4个环形缝隙,仅用一组馈电针进行耦合馈电,方便调节阻抗匹配,同时减少馈电针数量,简化馈电网络复杂性.另外在天线侧面加载“π型”金属枝节,进一步优化高频阻抗匹配.实测结果表明,该天线在B1C频段和B2a频段的增益大于3.5 dBic,轴比均小于3 dB.频谱显示,该天线能工作于北斗系统的B1C、B2a频段,有望应用于北斗定位系统终端设备.

缝隙加载H形双频天线

为了适应现代双频通信系统的要求 ,双频天线必须具有小尺寸和频率易调节的特点。通过在H形微带天线的辐射边附近采用U形缝隙加载 ,在单层微带天线上实现了双频效果。和常规的双频微带贴片天线相比 ,该天线的尺寸可以大大减小。通过改变天线的尺寸参数 ,高频段和低频段可以很容易地调节 ,本设计中得到频率比范围是1.716～ 2 .36 3。该天线在两个频段有相同的极化平面和较宽的辐射波束。

小型化缝隙加载圆极化及宽带微带贴片天线设计

提出了一种十字形缝隙加载的小型宽带及圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在方形贴片上加载一个大尺寸的十字形缝隙实现天线的尺寸缩减,介质基片采用由FR4和空气层组成的层叠结构,在缝隙中嵌入L型枝节,只需通过调整枝节上同轴线馈电点的位置来获得圆极化或宽带阻抗匹配。ANSYS HFSS仿真分析表明,天线的圆极化带宽(AR≤3 dB)为1.7%,阻抗带宽(VSWR≤2)为5.8%,天线在宽带范围内具有稳定的增益,峰值增益为7.8 dB,同时贴片面积缩减了52.3%。改变馈电点的位置可调节两个谐振频率使天线阻抗带宽达到9.4%,比传统的微带贴片天线阻抗带宽提高了114%。

S波段弹载缝隙加载伞形印刷振子天线

针对某些弹体尺寸较小而要求天线尺寸较小,提出一种进一步缩小伞形印刷振子天线尺寸方法。在该天线臂上开缝,形成加载伞形印刷振子天线,从而减小天线的尺寸。使用HFSS三维电磁结构软件仿真表明:通过缝隙加载的伞形印刷振子天线,在工作频率2.7GHz时,其尺寸32mm×18mm,比一般未缝隙加载的伞形印刷振子天线,尺寸缩小约15%。

新型缝隙加载宽频微带天线

文章提出了一种实现三角形微带天线宽频工作的新方法。通过添加一对与三角形中心线对称的L形缝隙，天线可以实现双频工作。改变L形缝隙的位置和尺寸，天线可以实现双频比在1．03—1．35范围内的调节，利用Ansoft仿真软件HFSS进行优化，当频率比为1．03时天线可以实现宽频工作。制作了实际的宽带天线，测量结果与仿真结果吻合，实测天线的相对工作带宽（VSWR〈2）为5．39％，是普通三角形微带天线的4．5倍，证明了所提出方法的有效性。

十字形缝隙加载圆极化三角形贴片天线设计

本文提出了一种小型圆极化三角形贴片天线的设计方法。通过在辐射贴片和接地板上刻两个尺寸相等的十字形槽来实现尺寸缩减和圆极化。HFSS仿真结果表明,当十字形槽的长度与三角形贴片的边长之比为0.25时,可获得圆极化辐射,并且可以通过调节贴片上十字形槽的尺寸改变天线的圆极化工作频率。当谐振频率为2.246GHz时,天线的相对阻抗带宽和圆极化带宽分别为3.8%和1%。

新型缝隙加载陷波三频微带天线

设计了一种基于陷波结构的三频微带印刷天线,以平面单极子天线为基础,采用共面波导馈电,通过在辐射贴片和微带线上加载缝隙实现了天线的三频特性。用电磁仿真软件HFSS12对天线进行设计优化,根据仿真结果制作了天线样品,测试结果与仿真结果吻合较好。天线回波损耗大于10dB的工作频段为1.85～2.53GHZ,3.14～4.38GHz和4.87～5.93GHz,可以很好地覆盖Bluetooth(2.4～2.48GHz),WiMAX(3.4～3.6GHz)和WLAN(5.15～5.825GHz)3个频段。在工作频带内阻抗特性和方向图特性良好,可以满足无线通信的要求。

一种新型圆极化缝隙加载三角形微带天线

为了提高圆极化微带天线性能,提出一种新型圆极化微带天线结构,通过在三角形贴片上加载缝隙和枝节展宽圆极化带宽,天线总体尺寸为0.74λ0×0.88λ0×0.09λ0。HFSS仿真结果表明该天线阻抗带宽(回波损耗S11<-10 d B)9.6%,圆极化带宽(轴比AR<3 d B)5.4%,轴比最小值0.23 d B,增益最大值8.11 d Bic。该天线的圆极化性能较好,在卫星导航和无线通信中具有很好的应用潜能。

缝隙加载双频RFID读写器天线设计

设计了一款应用于RFID系统的双频读写器天线,该天线由一层双边开槽贴片,厚空气层及接地层的加载缝隙耦合实现双频工作。仿真天线的性能指标为：在驻波比小于2.0时,低频段（900 MHz）的工作带宽约为70 MHz（870-940 MHz）,天线增益为6.57 dBi,高频段（2.4 GHz）的工作带宽约为300 MHz（2.235-2.535 GHz）,天线增益为4.74 dBi;所设计的天线尺寸为179.3 mm×120 mm。

一种小型化缝隙加载圆极化微带贴片天线仿真

提出了一种U形缝隙加载的小型圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在圆形贴片上加载四个对称分布的U形缝隙实现天线的尺寸缩减,介质基片采用Arlon DiClad 880,通过双馈电点等幅90°相差激励实现圆极化。AYSYS HFSS仿真分析表明,相对阻抗带宽(VSWR?2)为0.56%,半功率波束宽度(HPBW)为89°,宽角轴比范围(AR?3dB)在xoz面为119°,在yoz面为127°,加载缝隙后贴片面积减小到原来的46.09%。

一种基于新型组合加载方式的大频差三频段蝶形天线

将分形技术和槽加载技术相结合,文中提出了一种基于新型组合加载方式的大频差三频段蝶形天线,其加载方式为开口圆环缝隙和寄生分形多三角形结构(TSFPE)的组合加载。新型天线可同时工作于X/Ku/Ka三个频段,其中,蝶形天线两三角形臂控制X频段,加载于三角形臂上的开口圆环缝隙和位于蝶形天线三角形臂顶点位置附近的TSFPE分别控制Ku和Ka频段。新型组合加载方式充分合理地利用了天线各部分的空间,减小了各频段之间的互相影响,确保了每个频段的性能。验证了新型组合加载方式的可行性,丰富了多频天线的结构形式和种类。

一种缝隙加载的全向天线

本文提出了一种新型的缝隙加载全向天线。该天线采用缝隙辐射的结构,可以使天线高度降低,同时优化缝隙的尺寸,使单极子天线的带宽达到最优。本天线相比普通单极子天线,尺寸更小,带宽更宽,在水平面的辐射方向图呈现良好的全向性,而高度只有28mm。仿真和实测结果证明该天线具有良好的辐射特性,能满足机载弹载天线的安装和通信要求,具有很好的实用性。

一种新型UWB雷达天线设计

设计了一种基于陷波结构的三频微带天线。采用共面波导方式馈电,通过在辐射贴片上加载双U形缝隙方式实现双陷波,并可通过调节缝隙长度的方式对陷波中心频率进行灵活调节。仿真结果表明,天线在3.34~3.89GHz和5.39~5.73GHz两个频段内实现陷波,可避免与已用无线通信频段如无线局域网和全球微波互联通信接入的干扰。在工作频段内方向图特性良好,可应用于距离和目标探测。

新型小尺寸双陷波超宽带天线设计

给出了一种小型化具有双陷波特性的超宽带天线的设计方法,采用层叠加载缝隙方式,减小了天线结构尺寸.使用微波仿真软件HFSS对天线的结构尺寸进行了分析和优化,对回波损耗,驻波比和辐射图进行了研究.分析结果表明,在超宽带非陷波频段,回波损耗不大于-10dB,有稳定的方向图;在3.3~3.8GHz和5.0~5.9GHz陷波频段,回波损耗平均有7dB的增长,产生了很好的陷波抑制作用,避免了在重叠频段系统信号的互干扰,提高了天线系统性能.

新型宽频带微带贴片天线的设计

提出了一种新颖的展宽三角形微带贴片天线工作频带的设计方法.通过在三角形微带贴片侧边附近加载与之平行的缝隙来实现双频工作,并添加一对平行于底边的缝隙使两个频点靠近,利用仿真软件进行优化,有效地展宽了贴片天线的频带.制作了实际的贴片天线,结果表明所设计天线的工作带宽(VSWR<2)是普通三角形微带天线的4.46倍,且天线尺寸与同频率的常规贴片天线相比缩小了9.3%.测量结果与仿真结果吻合,证明了所提方法的有效性.

一种宽带小型化的三频PIFA天线

综合多种技术,提出了一种宽频带小型化的三频PIFA天线。基于缝隙加载技术,在辐射贴片上开双L形槽以形成多个电流路径,从而产生多个谐振频率;引入折叠的辐射片结构以缩小天线的轮廓;通过较宽的馈电带片激励来展开天线各个频段的带宽。天线的仿真与测试结果吻合较好,证实了该新型天线具有较宽的工作频带和良好的辐射特性,能较好地满足GSM/DCS/ISM三个频段的要求,还覆盖了S-DMB频段,具有一定的实用价值。

一种新型宽频带三角形微带天线的设计

提出了一种展宽三角形微带天线工作带宽的新方法。通过在三角形微带贴片加载与侧边平行的缝隙来实现双频,添加垂直于底边的缝隙使两个频点靠近,经仿真软件优化后,最终实现频带展宽。仿真结果表明,所设计天线的工作带宽(VSWR<2)是普通三角形微带天线的4倍,且天线尺寸与同频率未加载缝隙的天线相比缩小5%。进行了实物加工与测量,实验结果与仿真结果吻合,证明了所提出方法的有效性。

一种L形探针馈电宽带微带天线设计

为了提高微带天线的阻抗带宽,该文提出并设计了一种L形探针馈电宽带微带天线。天线采用L形探针馈电方式补偿探针的感抗,并加载缝隙形成多调谐回路,展宽工作带宽,HFSS仿真结果表明该天线阻抗带宽(电压驻波比VSWR<2)66.9%,增益最大值9.35dBi。

基于特征模理论的微带天线双线极化RCS缩减设计

文中以特征模理论为指导,通过天线修形方法实现了微带天线双线极化宽频带雷达散射截面(RCS)缩减设计。对天线的特征模式进行分析,根据模式权重系数选取主要散射模式,并利用辐射和散射模式电流的区别,在保证辐射性能前提下,通过天线修形技术抑制主要散射模式实现了微带天线的双线极化宽频带RCS缩减设计。仿真结果表明:与参考天线相比,低散射天线在0.5 GHz~2.7 GHz (137.5%)频带内实现了同极化和交叉极化RCS缩减,缩减峰值分别为13.0 dB和13.2 dB,且天线增益下降小于0.8 dB。该方法为宽带双线极化低散射天线研发提供了新的理论指导。

一种提高微带MIMO天线端口隔离度的新方法

多输入多输出(MIMO)无线通信系统已经成为提高通信系统可靠性和数据传输速率的有效技术。MIMO通信系统中,终端天线的性能对系统通信容量的提升至关重要。为了提高天线端口隔离度,提出了一种在微带天线辐射贴片上加载缝隙阵列实现天线极化分集,提高天线隔离度的方法,并且将这种方法应用于两个2单元微带MIMO天线设计中,取得了良好的效果。缝隙阵列加载不但抑制了微带MIMO天线单元间的耦合,而且产生了更多谐振频点,改善了高频谐振频点畸变的天线辐射方向图,并且天线尺寸也得到了很大的减缩。最后对比分析了设计的两个微带MIMO天线,实测结果与仿真计算比较可知,在工作带宽内,单元天线间耦合得到了非常有效的抑制。这种在平面天线辐射贴片加载缝隙阵列改变天线极化方向的技术可以很好地用来抑制多天线系统中单元天线间的耦合,而且对天线的其他性能不会造成影响。