On the Design of Slot Cut Circularly Polarized Circular Microstrip Antennas

Circularly polarized microstrip antenna is frequently realized by cutting the slot inside the patch and feeding it along the diagonal axis. In the reported literature, procedure to design them at any given frequency is not available. In proposed work, circularly polarized slot cut circular microstrip antenna at 900 MHz is discussed. By studying the surface current distributions at two orthogonal modes, formulations in their resonant length are proposed. The frequencies calculated using them closely agree with simulated results. Using proposed formulation, procedure to design circular polarized antennas at different frequencies is presented that gives circular polarized response. Thus, proposed work will be helpful to design similar circular polarized circular microstrip antenna at any desired frequency.

Tri-Band Parallel Slots Loaded Circular Disk Patch Antenna for C and X-Band Applications

This paper presents the tri-band slot loaded patch antenna for mobile communication. The antenna consists of parallel slots loaded circular disk with defected ground structure antenna (DGS). The antenna without DGS, acts like wide band antenna and bandwidth is 34.45% (3.47 - 4.92 GHz) with maximum gain of 4.97 dBi, which can be used in WiMax application. This structure has the following advantages: 1) co-axial feeding technique, which is very simple as compared to other feeding technique, 2) simple and cost effective and 3) it is more efficient than the antenna without DGS. This antenna has been analyzed using IE3D simulation software.

Printed elliptical slot UWB antenna for dual-banded application

Based on the analysis of printed elliptical slot (PES) UWB antenna,a dual-banded PES antenna is designed for WLAN and UWB bands at 2.4 GHz.The design cooperates two important wireless commutation system antennas into one printed antenna.In the design,a circular slot structure is presented,which is suitable for the band ejection.Characteristics of the designed antenna are analyzed and key parameters,such as S11,S21 and VSWR are measured.E-field distribution of the surface is simulated and analyzed.

3D打印圆极化三角形微带天线设计与制作

针对普通单馈电圆极化微带贴片天线加工过程中对切角尺寸精度要求高的问题,提出一种3D打印的圆极化三角形微带贴片天线的设计和制作方法。与传统贴片切角或贴片中心开非对称槽实现圆极化的方法不同,该方法通过在介质基板上应用3D打印嵌入十字形槽实现圆极化辐射,研究结果表明,天线的阻抗带宽为7.3%(2.38 GHz~2.56 GHz,回波损耗小于-10 dB),圆极化带宽为1.2%(2.44 GHz~2.47 GHz,轴比小于3 dB),由于介质基板上的开槽尺寸远大于贴片切角尺寸,因此降低了对开槽尺寸的精度要求,提高了设计的灵活性。

卫星导航终端小型化开口缝隙螺旋天线

研究了一种小型化卫星导航终端开口缝隙螺旋天线。天线主体为四条宽度渐变的开口缝隙螺旋臂,蚀刻在外表面覆铜的介质基板围成的方型结构上,由印制于介质基板内表面的微带线结构馈电网络进行耦合馈电;馈电网络由底面回形结构和侧面逐渐向上变宽的折形结构组成,使用同轴线接头在天线底部对其馈电。天线总体尺寸为26 mm×26 mm×29 mm,实测结果表明:|S_(11)|≤-10 dB的阻抗带宽为7.88%(1.523 GHz~1.648 GHz),轴比≤3 dB的圆极化带宽为20.26%(1.490 GHz~1.826 GHz),在北斗B1频段中心频率(1.561 GHz)、GPS L1频段中心频率(1.575 GHz)和GLONASS L1频段中心频率(1.602 GHz)处增益分别达到3.33 dBi、3.18 dBi和2.79 dBi。该天线采用开口缝隙螺旋结构,通过简单的馈电网络串行耦合馈电实现天线的圆极化,在较小尺寸情况下实现了较宽的带宽和较好的增益。

交叉耦合馈电的小型化八臂缝隙螺旋天线

研究了一种应用于卫星导航终端的小型化交叉耦合馈电八臂缝隙螺旋天线。八条缝隙螺旋臂作为天线的辐射单元,蚀刻在FR4介质基板构成的方形柱状结构的外表面。馈电网络为上、下相互正交四分之三圆环的交叉偶极子微带线结构,延伸至了外表面且实现了交叉耦合馈电。天线尺寸为0.082λ0×0.082λ0×0.130λ0(λ0为中心频率1.561 GHz对应的自由空间波长),实测结果显示,|S11|≤-10 dB的阻抗带宽为1.554 GHz~1.591 GHz,3 dB轴比带宽为1.535 GHz~1.594 GHz。在北斗卫星导航系统B1频段中心频率(1.561 GHz)和全球定位系统L1频段中心频率(1.575 GHz)处的增益分别达到了2.56 dBi和2.75 dBi。该天线采用八臂缝隙螺旋和交叉偶极子臂耦合馈电相结合的结构,实现了较好的圆极化性能,同时具备宽频带和小型化的特点。

S频段阿基米德锥柱螺旋天线设计

根据卫星S频段测控系统通信需求,设计了S频段宽频带高增益圆极化的阿基米德锥柱螺旋天线。通过四分之一波长同轴缝隙巴伦完成信号的平衡-不平衡转化以及宽带阻抗匹配。双臂阿基米德天线可以很好地提供圆极化特性,作为锥台的FR4材料除了为天线提供支撑,也有效地完成了增益与波束宽度的控制。实测天线在收发频段内驻波比小于1.5,±70°范围内增益大于0 dBi,轴比小于5 dB,可有效地实现测控天线的收发复用功能。

具有解耦结构的宽带定向双圆极化天线设计

本文设计了一种具有宽带特性的定向双圆极化天线。该天线具有三层结构:辐射层、反射层和解耦层。辐射层为矩形驱动贴片以激励U型缝隙产生圆极化辐射,天线通过两个对称的微带馈电端口可分别实现左旋圆极化和右旋圆极化。反射层为放置于天线正下方的金属板以实现定向辐射,但是这导致了天线轴比和端口隔离度性能下降。针对这一问题,在辐射层U型缝隙处倒角和开缝以改善轴比带宽,并在辐射层上方加载了刻蚀周期分布的寄生贴片解耦层以改善端口隔离度。仿真和测试结果表明,天线的阻抗带宽和3 dB轴比带宽分别为1.59 GHz~7.79 GHz(132.1%)和2.75 GHz~5.78 GHz(71%),天线的端口隔离度在工作频带内均小于-10 dB,峰值增益达到8.1 dBi。

用于橡胶轮胎微波硫化的全向缝隙天线设计

为了实现橡胶轮胎内部的微波硫化,本论文设计了一种5.8 GHz全向圆波导缝隙天线,该天线平行于胎侧,放置于橡胶轮胎内部中心位置,并利用矩形波导TE 10-圆波导TM 01模式转换器实现所需微波模式的馈入。利用CST三维电磁仿真软件对其进行建模仿真优化分析,最终使天线反射系数在中心频点处小于-15 dB,水平方向不圆度小于1.4 dB,3 dB带宽达到59°,并且方向图具有良好的全向辐射特性,当输入功率为5 kW时,不发生击穿打火现象;模式转换器在中心频点处反射参数小于-15 dB,模式转换效率达到99%,能实现良好的模式转换。

低副瓣基片集成波导缝隙阵圆极化天线

基于基片集成波导技术与标准印刷电路板工艺,实现了圆极化、低副瓣的平面缝隙天线阵列。辐射单元采用基片集成波导顶层匹配缝隙对结构,行波式圆极化单元。辐射缝隙经过改进,单个辐射单元的反射系数均小于-30 dB。平面阵列采用基片集成波导低副瓣功分器馈电。文中给出了具体设计公式、方法和仿真结果。设计制作的16×16阵列在16.1 GHz频点上实测增益为30 dB,轴比为0.7 dB,副瓣小于-20 dB。

宽带圆极化微带天线的几种实现方法

在简要概述圆极化微带天线工作原理的基础上,重点介绍了目前国内外较为先进的圆极化微带天线实现宽带的多种方法,包括微带贴片天线、缝隙天线,以及采用PBG结构的圆极化天线。这些方法分别采用单点馈电,多点馈电或多元组合实现圆极化,均有效拓展了圆极化天线的阻抗匹配带宽和圆极化轴比带宽。参考一些实例验证了这些方法的可行性,然后展望了其可能的发展趋势。

开缝圆柱缝隙倾斜角对脱落涡的影响

开缝圆柱绕流作为钝体绕流研究的分支,具备很强的应用前景,但是对其复杂的流动现象的物理本质的理解仍不完善。本文采用流动显示技术和粒子成像测速技术(PIV),探究缝隙对开缝圆柱流场结构的影响,在数据处理方面采用本征正交分解(POD)方法对开缝圆柱流场信息进行了重建。实验研究表明:在一定雷诺数范围内,开缝圆柱缝隙的存在从根本上改变了圆柱绕流近区尾流的结构;开缝圆柱脱落涡的脱落频率对开缝圆柱缝隙倾斜角具有一定的敏感性,随着缝隙倾斜角的增大其斯特劳哈尔数逐渐变大,对比发现开缝圆柱狭缝比(缝隙/直径)为0.15时较0.10的斯特劳哈尔数具有更强的稳定性。

一种2.45GHz频段RFID读写器天线

2.45 GHz频段是RFID常用的频段之一,针对该频段的一款读写器天线进行了详细的分析并进行了改进。借助ANSOFT HFSS 10.0计算软件对天线系统进行了仿真分析,在样本天线的基础上,通过对贴片边缘开槽,使天线在保持高增益的情况下,在更宽的频带上具有更好的稳定性,同时也减小了天线的尺寸,使天线整体性能更加完善。

激光切缝金刚石圆锯片的降噪机理研究

金刚石圆锯片切割石材过程中产生很大噪声。本文用CAD软件设计了不同细缝形状的锯片基体 ,用有限元软件ANSYS分析了锯片基体的模态 ,并结合噪声测试试验分析了激光切缝金刚石圆锯片的降噪机理。

渐开线圆柱齿轮刀具加工的非圆齿轮副能正确啮合分析

证明了采用渐开线圆柱齿轮刀具在数控插齿机上加工的 1对非圆齿轮副传动时 ,在其按设计的已知节曲线工作时 ,两非圆齿轮副的齿廓具有单一的接触点 ,即能保证正确的啮合关系 。

缝隙加载的宽频带圆极化微带天线

为了扩展单馈圆极化微带天线的带宽,提出了一种新型的圆极化微带天线。通过在双层微带天线的圆环贴片上加载面积适当的矩形缝隙对的方式,使天线可以在较宽的频段范围内辐射圆极化波。仿真结果表明,该天线具有良好的宽带特性,其阻抗带宽(VSWR<2)达到了29.6%,圆极化带宽(AR<3 dB)为12%。该天线具有结构简单、体积小等优点,在无线通信领域具有广阔的应用前景。

加载矩形贴片的圆形缝隙超宽带微带天线

提出了一种新型的加载矩形贴片的平面印制圆形缝隙小型超宽带微带天线,该天线类似一般的圆形缝隙微带天线,但在圆形缝隙中间加载了一个矩形贴片,从而使得天线在获得超宽带特性的同时又保持了很小的物理尺寸。实验结果表明,该天线的阻抗带宽为2.4 GHz^12 GHz,达到了5倍频程,同时自身物理尺寸只有35 mm×35 mm,非常适合应用于目前的超宽带无线通信系统。

一种新型的双频段圆极化可重构微带天线

在移动终端的狭小受限空间内,如何有效地利用频率资源、空间资源,提高通信系统的传输容量是研究热点,设计性能良好的可重构天线是一种有效手段。本文采用多环缝隙结构设计了一种新型的双频段圆极化可重构天线。它在MEMS开关的控制下,可在4.9GHz和5.8GHz两个频率上同时实现左旋和右旋圆极化,两个频带的相对带宽分别达到11.2%和13.8%,很好地实现了圆极化可重构天线的双频带特性,能够满足移动通信对多频技术的需求。

新型超宽带微带阵列天线分析设计

本文提出了一种新型的超宽带微带阵列天线,天线由4个按H面排列的单元天线组成,天线单元是加载矩形贴片的平面印制圆形缝隙微带天线,该天线单元具有小尺寸的同时还拥有很大的带宽。整个天线由一分四的威尔金森功分器进行馈电。实验结果表明,该天线的阻抗带宽从3.1GHz到12.4GHz,达到了4倍频程,覆盖了整个UWB频带,同时,天线还是双向辐射,具有平面结构小尺寸的特点,适合应用于目前的超宽带无线通信系统。