Impact of EBG Structures' Positions on the Performance of an EBG Antenna

Six circularly polarized patch antennas with electromagnetic band gap（EBG）arranged at different locations were studied.These EBG antennas were compared in terms of impedance bandwidth,axial ratio（AR）bandwidth and radiation patterns.When the EBG cells were placed closer to the edge of the substrate,the EBG antenna had a larger front radiation and a narrower bandwidth.Integrating the EBG cells closer to the center of the patch resulted in a wider impedance bandwidth,a wider axial ratio bandwidth and a decreased front gain.

A NOVEL COMPACT HIS-EBG STRUCTURE AND ITS APPLICATION IN REDUCTION OF PRINTED ANTENNA MUTUAL COUPLING

Anovel compact E shape High Impedance Surface(HIS) Electromagnetic Band-Gap(EBG) comprising Amended Minkowski Fractal Boundary(AMFB),Added Metal Strips(AMS),and metal plated via printed on a Rogers TMM 10i substrate is presented.The first order AMFB and ABS are introduced for equivalent capacitance enhancement and miniaturization with effective space-filling characteristics.The dimension of lattice size is only The proposed structure exhibits a most compact characteristic about 35% size reduction as compared with conven-tional mushroom-like HIS-EBG,and better surface-wave decoupling of around 9 dB at the operating frequency band.Details of design parameters which affect the whole performance of certain band-gap are intensively investigated.A constructed prototype is potential candidate for antenna system per-formance enhancement.

小型化EBG结构双频牛仔可穿戴天线

实现了一种基于电磁带隙(EBG)结构的可穿戴牛仔天线,用于2.45 GHz和5.8 GHz双频段无线体域网(WBAN)通信。天线采用牛仔布料作为EBG结构基板和天线的介质基板,优化了天线的可穿戴性能;将天线分别在X方向和Y方向上进行弯折测试,通过对比其仿真和实测的结果,天线仍可满足可穿戴的需求。

Different Feeding Techniques of Microstrip Patch Antennas with Spiral Defected Ground Structure for Size Reduction and Ultra-Wide Band Operation

Different feeding techniques of microstrip patch antennas with different spiral defected ground structures are presented in this paper. The investigated structures illustrate some merits in designing multi-electromagnetic band-gap structures by adjusting the capacitance and changing the inductance through varying the width and length of spiral defected ground structure. Then by applying the three different spirals shapes (one, two and four arms) as the ground plane of microstrip patch antenna with different feeding techniques to create multi or ultra wide-band, improve the antenna gain and reduce the antenna size, it is found that the four arms spiral defected ground structure of microstrip patch antenna with offset feed gives good performance, electrical size reduction to about 75% as compared to the original patch size and ultra-wide bandwidth extends from 2 GHz up to 12 GHz with ?8 dB impedance bandwidth.

一种抑制封装中电源噪声的新型电磁带隙结构

面向高密度集成系统级封装中同步开关噪声引起的电源完整性问题,设计了一种新型电磁带隙结构。该结构由互补开口谐振环单元结构和类L-bridge型的单元间连桥结构形成,刻蚀缝隙以降低贴片的有效电容,增大连桥长宽比以增加贴片的有效电感。采用电磁全波仿真软件HFSS对所提出结构进行建模与仿真。仿真结果表明,以抑制深度-40 dB为标准,能够达到12.9 GHz的超宽禁带,明显优于常规电磁带隙结构,可以更好地抑制同步开关噪声。

基于UC-EBG的紧凑微波光子晶体研究

为了提高微波光子晶体结构尺寸的紧凑性,根据其局域谐振原理和等效电路分析模型,对已有的电磁带隙(EBG)结构进行了改进,得到了一种新型EBG结构。该结构通过引入弯曲折线延长了电流长度,增大了等效电感效应,同时采用了螺旋结构,延长了等效磁流,增强了等效电容效应。实验结果表明,新结构能够产生频率带隙,其带隙中心频率比已有的EBG结构低48.1%,且相对带宽也有24.3%的改善,达到了实现紧凑宽带EBG结构的目的。

波导缝隙天线的EBG的应用

研究一种新型的EBG结构在波导缝隙天线中的应用。这种新型的EBG具有可以有效抑制表面波的特性,提出了在阵面缝隙单元间加载EBG周期单元结构的方案,抑制波导缝隙天线之间的互耦。通过与传统的波导缝隙天线进行比较得出加载新型EBG结构的波导缝隙天线在互耦上有很大改善。

哑铃形EBG结构微带天线的设计与仿真

以哑铃形EBG结构为研究载体,通过数值计算,对其带隙特性进行了研究.结果表明:在一定范围内哑铃形结构矩形边长增加、狭缝长度增加、介质基板厚度增加、介电常数增加,带隙中心频率呈下降趋势,而狭缝宽度增加,带隙中心频率呈上升趋势;同时表明介质基板厚度、介电常数增加,禁带宽度上升,狭缝宽度增加,禁带宽度下降.依据所得结论,设计了一Ku频段的微带贴片天线,与无EBG结构的同尺寸天线相比,其单元天线增益提高了1.68 dB,方向图特性得到了很好的改善.

基于新型EBG结构的四陷波UWB天线

设计了一种基于新型电磁带隙(EBG)结构的四陷波超宽带(UWB)天线,所设计的天线印刷在介电常数为3,厚度为1.5 mm的介质基板上。为了实现某些窄带通信频段(WIMAX、WLAN双频和X波段下行卫星通讯信号)与UWB天线协同工作,通过对蘑菇形电磁带隙(M-EBG)结构进行改进,将金属过孔移向边角并引入曲流技术,有效地减小了EBG单元的尺寸和谐振带宽,设计了谐振于3.5、5.25、5.78和7.5 GHz处的新型EBG单元,并依次加载于正六边形UWB天线的馈线两端形成耦合。仿真和测试结果表明,所设计的天线满足UWB无线通信系统的要求,并有效地抑制了所述4个频段的信号,具有较高的频谱利用率和稳定的全向辐射特性。

二维EBG结构及覆盖目标散射特性研究

利用时域有限差分方法模拟电磁波在二维电磁带隙结构中的传播,计算了不同模式的电磁波入射下的S参数,研究目标覆盖周期性介质层结构的散射特性。计算结果表明,电磁带隙结构的周期性层数能够影响衰减深度,但不会影响阻带范围,而且对TM波和TE波有不同的阻带特性,由于电磁带隙的作用,周期性介质层能够降低目标的雷达散射截面,为目标隐身提供了一种新方向。

采用EBG地的低剖面微带定向天线设计

对具有金属地的微带定向天线,低剖面设计面临着工作频带窄的难题。采用蘑菇形EBG结构代替微带定向天线的常规金属地,利用EBG地对特定频率电磁波的同相反射特性,在保持天线工作频带条件下,缩减天线微带基板的厚度,实现低剖面设计。以一只工作频点为5.8 GHz的2×2微带阵列天线为例,该阵列天线的辐射单元采用分形结构以进一步提升天线带宽。仿真计算和实际测试表明:该微带阵列天线在采用低剖面设计后,微带基板厚度由原1.0 mm降至0.25 mm,而天线的定向辐射方向图、增益和工作带宽基本保持不变。

THEORETICAL ANALYSIS OF A NOVEL PERFORMANCE-ADJUSTABLE EBG-2-D FERRITE EBG

A novel adjustable Electromagnetic Band-Gap (EBG)-2-D ferrite EBG is analyzed, whose performance is controllable by changing applied dc magnetic field. The finite element method of the hybrid of edge-elements and node-elements incorporated with vector Floquet's theorem is adopted for calculating the scattering properties of this kind of EBG. By changing the directions of the dc magnetic field and altering the strength of magnetic field, the scattering properties of the ferrite EBG are analyzed. Results show that the performance of the EBG devices is adjustable by changing the directions and strength of the dc magnetic filed, which indicates the possibility of R/D a novel performance-adjustable EBG.

一种紧凑型电磁带隙结构双陷波超宽带天线设计

基于单EBG结构设计一种带有双陷波功能的超宽带单极子天线。以杯型贴片构成天线辐射单元,馈线处引入半圆开口谐振环-电磁带隙(Semicircular Split Ring Resonator Electromagnetic Bandgap,SCSR-EBG)结构,通过将半圆环型EBG结构开口,构成谐振回路,从而在EBG陷波频率的基础上产生第二陷波频率。与传统EBG结构相比,该结构紧凑,陷波性能明显,单个SCSR-EBG单元(0.13λc1*0.065λc1)可以有效消除WiMAX和WLAN两个频段干扰。仿真和测试结果表明,天线在陷波频段处驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)>10,通带内具有稳定的辐射特性,可应用于超宽带通信系统。

电磁带隙结构的信号完整性分析

该文运用HFSS和S参数模型,分别从时域和频域的角度通过仿真实验研究和分析了电磁带隙(EBG)结构对信号传输特性的影响,研究表明EBG结构的周期性高阻平面导致了传输信号的反射与滤波,严重影响了信号传输质量。平面周期越小,影响越大。最后通过实验仿真和理论分析给出了EBG结构的应用规则。

双层双频电磁带隙结构的电磁特性

提出了一种双层电磁带隙(Electromagnetic Band Gap,EBG)结构,构建其电感电容(Inductance Capacitance,LC)等效电路并推算出双层EBG的谐振表达式,通过仿真软件对双层EBG结构上下两层的参数进行调节,分析各参数对电磁特性的影响规律,结果表明双层EBG可以产生两个零位相频率点,下层结构对应的零位相频率主要与下层的介质厚度及贴片大小有关,几乎不受上层的影响,而上层结构的谐振频率不仅与其自身参数有关也要考虑下层对其的影响,仿真结果与理论分析一致.该结构为EBG的具体设计和应用提供了指导依据.

一种新型的双带电磁带隙结构

提出了一种曲折型缝隙加载的新型双带电磁带隙结构,这一结构可以在相同介质层中利用一种单元实现双带的表面波带隙。使用无限周期的色散能带图分析其表面波带隙特性并加工了电磁带隙结构样品。应用一对探针耦合的方法测量了该结构的横电波(transverse electric,TE)和横磁波(transverse magnetic,TM)模式下表面波带隙,实验结果表明:利用色散能带图分析的表面波带隙与测量数据基本吻合,验证了缝隙加载方法实现双带表面波带隙的可行性。

一种新颖的小型宽阻带低通滤波器

提出了一种新颖的具有C-型几何结构的小型宽阻带低通滤波器。通过弯曲微带线,缩减了低通滤波器尺寸。采用补偿线和渐变技术对微带线进行调整,使所提出的低通滤波器获得了低插损,同时获得宽阻带。对提出的结构作了加工并进行了实物测量,结果表明,所设计滤波器的通带反射损耗的最大旁瓣幅度为-19.5 dB,阻带(S21<-20 dB)宽度为10.1 GHz,而且面积只有6.28 cm2。

微带DGS低通滤波器的设计

研究了实现DGS(defected ground structure)低通滤波器的方法。DGS滤波器具有很好的慢波、带阻特性,可以有效地改善滤波器特性。利用电路分析法讨论了DGS微带线的等效LC电路及其参数提取。研究了加窗技术在微带缺陷地结构中的应用,仿真表明加窗技术可以有效地改善带内平坦度。制作了相应的实际电路,仿真结果和实验测试结果基本吻合。

一种抑制同步开关噪声的超宽带电磁带隙结构

针对谐振电磁带隙(Electromagnetic Band Gap,EBG)结构带宽比较窄的问题,通过研究EBG的等效电路模型,提出了一种新颖的垂直级联型EBG结构.同时使用Ansoft HFSS软件对所设计的结构进行仿真分析及验证.仿真结果表明:新结构在抑制深度为-40dB时,阻带范围为0.75～15.7GHz,具有14.95GHz噪声抑制的超带宽特性.与同尺寸的传统单过孔Mushroom EBG结构相比,带宽增加3.65GHz,相对带宽提高32.3%.新结构为改善EBG结构抑制噪声带宽提供一种理论参考的新方法.

平面型紧凑微波光子晶体研究

为了提高微波光子晶体尺寸的紧凑性,根据其带隙结构的局域谐振原理和等效电路分析模型,对传统的UCEBG结构进行了改进,提出了一种新型EBG结构。该结构通过引入弯曲折线延长了电流长度,增大了等效电感效应,同时采用了更长的边缘耦合,延长了等效磁流,增强了等效电容效应。实验结果表明,新结构能够产生频率带隙,其带隙中心频率比传统的UCEBG结构低36.5%,且相对带宽保持不变,达到了实现紧凑UC-EBG结构的目的。