一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线

为了应对在超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)系统中频率可重构天线尺寸偏大、模式单一等问题,提出了一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线。该天线通过在圆形单极子的辐射贴片上添加T型枝节和刻蚀I型槽、倒U型槽,以获得UWB覆盖范围为2.7~11.6 GHz的宽阻抗带宽,并产生四个陷波带。仿真与实测表明:控制PIN二极管的偏置状态,可以实现单频段、双频段、三频段、四频段和五频段共五种频段下八种工作模式的多模态切换。此天线大小为16 mm×19 mm,较传统单极子天线体积减小了40%以上,实现了小型化。天线的最大增益为4.13 dBi,具有良好的辐射特性。

具有双陷波特性的超宽带天线设计与研究

提出一种具有双陷波特性的燕尾形平面超宽带天线。天线的辐射体和地板分别采用椭圆和梯形的渐变结构,具有良好的宽带阻抗匹配特性。通过在辐射体上嵌入两种不同类型的缝隙,使天线具有双陷波功能。计算和实测结果表明,天线在通带(2～3.2GHz、4.3～5.3GHz和6.2～14GHz)频段范围内满足电压驻波比小于2,在3.2～4.3GHz和5.3～6.2GHz两个频段内同时具有陷波特性,并且,天线在通带频段内呈现良好的辐射特性。文末结合天线的实测阻抗曲线给出了一个概念性电路,定性地解释了陷波特性的工作原理。

一种小型的具有良好陷波特性的超宽带缝隙天线

为了有效地抑制超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰,提出了一种小型的带组合陷波结构的缝隙超宽带天线.该天线采用印刷电路板上的多边形缝隙作为辐射单元,由背面的T形微带线馈电,天线的总尺寸仅为16mm×25mm×0.8mm.通过T形微带上开的一C形槽和地板上开的一矩形槽的组合陷波结构,产生阻带特性且阻带陡度更陡峭、带宽更宽,实现了良好的陷波功能.仿真和测试的结果表明,天线在超宽带系统3.1GHz^10.6GHz工作频段内的电压驻波比小于2,在5~6GHz频率范围实现了良好的滤波特性,有效地阻隔了无线局域网系统对超宽带系统的影响.同时该天线在整个工作频段具有良好的全向辐射方向特性和稳定的增益.

一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器

采用修改的多模谐振器(MMR)结构,在输入端与输出端开槽形成交叉耦合,实现了一种结构紧凑、频率选择性较高的超宽带(UWB)带通滤波器。修改的多模谐振器能产生5个模式和2个在高低截止频率附近的传输零点,提高了频率选择性。在滤波器的基础上,通过加载谐振器,形成在8.11GHz处具有陷波特性的超宽带带通滤波器。利用HFSS13.0验证设计原理。仿真结果表明,该超宽带带通滤波器通带为2.61~11.21GHz,陷波频率为8.11GHz,能有效抑制X频段(7.91~8.31GHz)卫星通信系统对超宽带通信系统的影响,适用于超宽带无线通信系统。

一种具有双陷波特性的超宽带滤波器设计

针对超宽带(Ultru-wideband,UWB)系统易受窄带信号干扰的问题,文中设计了一种新颖的在5.21GHz和7.95GHz具有双陷波特性的UWB带通滤波器。通过引入互补金属开口谐振环(Complementary Sphit-ring Resonator,CSRR)的方法实现了UWB滤波器的双陷波特性,CSRR结构简单、易于加工、容易与微带平面电路集成.利用仿真软件详细讨论了单环CSRR结构的物理尺寸与滤波器传输特性之间的关系。制作了UWB滤波器实物,测试结果与仿真结果吻合较好,证明了所采用方法的有效性和正确性。

具有双陷波特性的超宽带天线设计

设计了一款基于共面波导馈电的小型化具有双陷波特性的超宽带天线,该天线的带宽在3~14GHz内,电压驻波比（VSWR）小于2。在辐射贴片上通过开L型和半圆环缝隙实现了在3.3~3.7 GHz和5.150~5.825 GHz的双频段的陷波特性,抑制了802.16无线城域网和无线局域网对超宽带系统的干扰,在整个工作频段具有稳定的增益和良好的全向性。通过对天线模型进行加工制作并测量,测试结果表明：天线的带宽是3~14 GHz,在3.3~3.7 GHz和5.15~5.825 GHz频段内VSWR大于4,实现了天线的双陷波特性。该天线尺寸小、结构紧凑的特点,适合现代的无线通信系统。

具有双频陷波特性的超宽带印刷天线研究

通过在超宽带印刷单极子天线上开设不同形状和尺寸的缝隙,设计了一种由共面波导馈电的,具有双频陷波特性的超宽带天线。并且通过对天线仿真结果的分析,总结出了缝隙结构参数对天线陷波特性的影响规律。仿真和实测结果表明,除陷波频带外,天线在3.1到10.6GHz频带上的VSWR小于2,在3.4-3.77GHz和4.91-5.87GHz频段上具有良好的陷波特性,较好地避免了系统与WiMAX及WLAN之间的干扰。在非陷波频段上天线具有较好的全向辐射特性。此外,通过对天线表面电流分布情况的详细分析,推导出了天线的等效电路结构。

具有三陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有三陷波特性的类Sierpinski分形UWB天线.辐射贴片采用圆环与五角星形嵌套迭代的2阶类Sierpinski分形结构,并采用缺陷地结构接地板以实现良好的UWB特性.通过在分形结构的上部添加对称倒L形开路枝节,在微带馈线两侧添加对称L形开路枝节,并在馈线处刻蚀倒π形窄缝隙产生了4.5~4.8 GHz、7.2~7.8 GHz和8.0~8.5 GHz三个频段的陷波特性.仿真和实测结果表明,天线在3.1~18.1 GHz的频段内,可有效抑制国际卫星波段、X卫星波段和国际电信联盟波段等窄带系统的干扰.该天线除滤波频段内,在通带频段内有较稳定的增益和全向辐射特性,可用于各种UWB系统中.

具有三陷波特性的新型超宽带天线设计与研究

提出了一种新型三陷波特性超宽带(UWB)天线。该天线采用FR4介质基板,由50Ω微带线馈电。天线由水杯形辐射贴片和改进的三切角矩形接地板组成,带宽覆盖到2.7~14.0 GHz。在辐射贴片中间开C形槽,产生了3.2~3.7 GHz频段的陷波特性,且在地板上刻蚀U形窄缝隙,实现了5.0~5.9 GHz频段的陷波特性,在微带馈线上开U形窄缝隙,能够实现7.9~8.7 GHz频段的陷波功能。仿真与测试结果基本一致,表明该天线能有效阻隔WiMAX(3.3~3.6 GHz)和WLAN(5.15~5.825 GHz)波段以及国际电信联盟(ITU,8.01~8.5 GHz)频段的窄带信号干扰。除陷波频段外该天线具有良好的性能和全向辐射特性,可广泛于各种超宽带系统中。

具有双陷波特性的UWB贴片天线设计

考虑到超宽带(UWB)无线通信系统对现有无线通信系统工作的影响,设计一种具有IEEE WiMAX和IEEE WLAN双陷波特性的超宽带天线.该天线尺寸大小为1.0mm×20mm×25mm,采用扇形阶梯状贴片作为主辐射单元,通过在该辐射贴片上嵌入L形和半圆环形槽缝来实现陷波特性,并且在主辐射单元2边增加附加矩形贴片来展宽天线阻抗带宽.仿真实验结果表明:天线的阻抗带宽为3.0~12.9GHz,同时具有3.3~3.8GHz和5.2~5.8GHz双陷波,平均增益约为4.5dB,并具有稳定的准全向性辐射特性.该天线能够满足多种超宽带通信系统的应用要求.

具有陷波特性的UWB带通滤波器设计

基于复合左右手传输线理论，设计了一款新型超宽带（UWB）带通滤波器。该滤波器结构简单且尺寸只有0.288λg ×0.105λg （4.58 mm×12.62 mm）。通带为2.9~10.75 GHz，3 dB，10 dB分数带宽分别为115%，153.8%，通带内插入损耗小于0.5 dB，回波损耗小于–16.5 dB，边带抑制能力为–31.5 dB。为了抑制WLAN信号对超宽带通信系统的干扰，利用加载短截线谐振器的方法对该滤波器进行了陷波处理，陷波深度大于20 dB。滤波器实物测试与仿真结果相吻合，能应用于超宽带通信系统中。

具有陷波特性的超宽带印刷天线设计

设计一种具有陷波特性的超宽带印刷天线，天线采用圆形金属贴片作为辐射单元，采用微带线进行馈电，通过在贴片上开四个对称T形槽来实现陷波功能。利用仿真软件HFSS10．0对其进行计算，对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究。运算结果表明，该天线在2．26～4．94GHz和6～11．68GHz的工作频带范围内电压驻波比（VSWR）小于2；在4．94～6GHz的阻带范围内具有良好的陷波特性；在阻带中心频率（5．48GHz）处，电压驻波比高达40。

带陷波特性的多模谐振超宽带滤波器设计

超宽带的频段是在3.1～10.6 GHz,中心频率是6.85 GHz。无线局域网的工作频段为5.2 GHz和5.8 GHz,其与超宽带频段产生了冲突,会对超宽带系统形成干扰。在多模谐振超宽带滤波器的基础上,加入开路支节,设计了具有陷波特性的滤波器,可以消除无线网络的干扰。仿真结果表明,该滤波器在超宽带频段内屏蔽掉了无线局域网的频段,实现了滤波器的陷波功能,使滤波器获得了较好的抗干扰能力。

一种新型具有陷波特性的宽带单极子天线

设计了一款新型的具有陷波特性的超宽带单极子天线。该天线的带宽为3.1~12.0 GHz,通过在矩形辐射贴片上制作出对称的梯形结构、中心加载倒C形缝隙、矩形开槽,并将窄矩形接地板切除两个边角,制作矩形开槽结构,使得天线在3.3~5.35 GHz频段产生陷波特性。该天线结构紧凑,尺寸仅为20 mm×25 mm×1.0 mm。建立天线模型,并对其进行仿真和优化。研究表明,天线在Wi MAX频段、C波段、数字微波通信、大容量微波通信和部分WLAN等多个频段产生良好的陷波特性,且在工作频段内有良好的性能和辐射方向特性。

具有WiMAX陷波特性的超宽带天线设计

考虑到超宽带通信系统对现有其它无线通信系统运行的影响,设计一种具有WiMAX陷波特性的超宽带天线。该天线尺寸大小为0.8 mm ×30 mm ×34 mm,采用圆弧状T形贴片作为辐射单元,并通过在该辐射贴片上开L形槽来实现陷波特性。仿真实验结果表明:天线的带宽为2.9~10.8 GHz,同时具有3.2~3.8 GHz的陷波,平均增益约为4.0 dBi,并具有稳定的准全向性辐射特性。该天线能够满足多种超宽带通信系统的应用要求。

一种具有陷波特性的Vivaldi天线设计

提出了一种具有陷波特性的新型超宽带Vivaldi天线。采用双Y巴伦实现了微带-槽线过渡,利用多阶阻抗变换器解决了宽带阻抗匹配问题。通过在微带线上添加狭缝,实现了对WLAN应用频段（5.125~5.825 GHz）的隔离,使该天线具有陷波特性。在仿真设计的基础上制作了实验模型,并对其进行了测量。实测结果表明：在超宽带UWB（Ultra Wide-Band）应用频带（3.1~10.6 GHz）范围内,除隔离频带（5.1~6.0 GHz）以外,该天线的驻波比VSWR≤2,辐射方向图定向性较好,且交叉极化较低,从而证明了该天线设计的实用性。

一种结构简单且陷波特性易调节的超宽带天线

设计了一种具有陷波特性的超宽带(UWB)天线,由一个圆环形贴片和部分地板组成,通过在贴片上刻蚀一个弧形槽可以在不改变天线尺寸的基础上实现阻带特性。利用HFSS仿真软件对该天线进行了仿真设计,设计结果表明天线能够在2.8-10.8GHz频带内实现宽带特性,并在5.1-6GHz处形成阻带。在此基础上,加工和测量了天线模型,实测结果表明天线在工作频带内具有良好的辐射方向图和稳定的增益,而且天线尺寸小、结构简单。非常适合应用于超宽带系统。

一种具有陷波特性的改进型Vivaldi超宽带天线

为了提高常规Vivaldi天线低频段前向辐射增益,避免超宽带天线对某些已有频段的影响,提出了一种覆盖1.2~14 GHz的具有陷波特性的高增益超宽带端射天线。该天线通过在辐射贴片两侧加载Y形缝隙,有利于天线表面电流向槽线汇聚,使天线的辐射特性明显提高。低频部分（1.2~7.5 GHz）的增益比原始天线提高最多2d B,通过使用CSRR结构,实现了对WLAN应用频段（5.125~5.825 GHz）的隔离,使该天线具有陷波特性。最终,对天线实物进行加工和测试,进一步验证了设计的可靠性。

基于多模谐振器的陷波特性滤波器设计

为了满足微波滤波器小型化要求,本文基于阶梯阻抗传输线(SIR)和加载短截线的方法提出了一种新型多模谐振器结构。同时,为了避免X波段卫星通信(7.9～8.395 GHz)对超宽带(UWB)系统造成干扰,本文设计了一款在8 GHz处产生陷波特性的UWB滤波器。此滤波器通过非对称耦合线的方式与所设计的新型多模谐振器形成交趾耦合来实现陷波,并且在上边频和下边频处产生了两个传输零点,提高了频率选择性。利用HFSS13.0仿真结果显示,该UWB滤波器的通带为2.98～11.12 GHz,相对带宽为115%,其陷波中心频率为8 GHz,陷波频段为7.75～8.41 GHz,插入损耗小于0.1 dB,实测与仿真结果基本吻合。该滤波器具有插入损耗小、体积小、带外抑制性能好的优点,可以应用到无线通信系统中。

具有三陷波特性的超宽带天线设计

设计了一款基于共面波导(CPW)馈电小型化具有三陷波特性的超宽带天线。该天线采用矩形贴片组合作为辐射单元,通过在辐射贴片上开倒U型、圆弧形和S形缝隙来实现陷波功能,有效地抑制了WiMAX(3.3～3.7GHz),WLAN(5.150～5.825GHz)和X波段卫星通信系统下行频率段(7.25～7.75GHz)对超宽带系统的干扰。结果显示:该天线在3.1～12.0GHz内电压驻波比小于2,整个工作频段内具有稳定的增益和良好的辐射方向特性。