采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

光子晶体结构在CB-CPW馈电贴片天线中的应用

研究了共面紧凑型光子晶体(UC-PBG)结构的带隙特性,并采用UC-PBG结构来抑制背面金属支撑共面波导(CB-CPW)中的平行板模式.提出了一种新型的基于UC-PBG结构的CB-CPW馈电贴片天线,通过将CB-CPW背面的金属地板改造成二维UC-PBG栅格结构,在保持CB-CPW原有优点的同时,成功地抑制了平行板模式在天线中的传播.仿真与测量结果表明,与传统的CB-CPW馈电贴片天线相比,该新型天线在UC-PBG的带隙范围内抑制了平行板模式造成的能量泄露,消除了其带来的寄生谐振效应和多径干扰效应,天线的方向图更加光滑对称,旁瓣大大减小,同时法向增益提高了1.5 dB.     

一种单层双频宽带GNSS测量型天线设计

基于单介质层结构,设计了一款双频宽带全球卫星导航系统（GNSS）测量型天线,天线采用单层高性能轻质复合材料作为双频微带天线共用的辐射介质基板。双频辐射贴片单元采用共面齿轮结构设计,并在天线单元外围设置一系列短路销钉来有效改善天线轴比带宽、低仰角辐射增益等参数,四馈点馈电技术和宽带耦合相移馈电网络的应用保证了天线相位中心稳定度更加可靠。设计结果表明,该双频天线单元大于等于5 dBi的辐射增益带宽均大于245 MHz,高低频3 dB轴比带宽分别为-76°~76°和-116°~116°,低仰角90°增益滑落均小于11.5 dB,经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统全部工作频点,较好满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。     

具备阻抗和低副瓣宽带特性的脊波导缝隙阵列天线设计

设计了一种16×8脊波导缝隙阵列天线,线阵阵面分成两个子阵,馈电采用同轴馈电与耦合缝隙馈电结合的两级馈电方式,辐射缝隙分布为泰勒分布。天线设计采用近场诊断方法和阻抗过载技术进行优化。天线实物加工测试结果表明,天线在X频段驻波带宽(VSWR≤1.5)为7.3%,最低副瓣达到-25.8 dB,副瓣电平带宽(SLL≤-19 dB)为6.2%。与已有文献相比,该天线同时具备阻抗宽带特性和低副瓣宽带特性,工作频带内具有增益均大于16 dBi的高增益特性。     

中波天线匹配网络宽带化设计探讨

中波天线调配网络宽带化是未来发展的趋势,所以,文章为中波天线调配网络宽带化为研究背景,对中波天线调配网络宽带化设计的方法进行研究,并进行实例进行验证。     

新型宽带数字多波束相控阵天线设计

传统相控阵天线系统为实现多波束,在重量、体积、功耗等方面会有明显的增加,系统的基本可靠性也显著降低。基于软件无线电思想,利用超外差结构实现宽带信号变频,并对瞬时带宽内的信号同时进行模/数或数/模变换,再根据串口提供的每个波束方位、俯仰和频率等信息,在基带实现数字多波束形成。设计了一套S频段、瞬时宽带100MHz的数字多波束相控阵天线系统。测试结果表明,该天线可收发同时形成3个独立波束,每个波束在俯仰面0°～70°、方位面全向的扫描范围内实现EIRP值不小于40 dBm,G/T值不小于-20dB/K的优良指标。该设计可以有效提高系统灵活性,降低系统的复杂度。     

宽带小型化U型贴片天线的设计

设计了一副中心频率为2 GHz的四分之一波长U型贴片天线。采用U型槽加载减小了探针电感,使天线实现双谐振工作,通过将双频比调整到接近为1以展宽天线的工作频带,设计出的天线的带宽达49%(VSWR<2)。利用短路墙加载技术,使天线的尺寸在四分之一波长左右,减小了天线尺寸,天线的尺寸仅为295 mm×40 mm×12 mm。实际制作了该天线,测试结果与理论分析基本吻合,验证了设计的正确性。该天线结构简单,便于设计以及加工制作,同时方便集成于移动通信设备中。     

新型超宽带单极子天线的设计

研制了一款超宽带印刷单极子天线,通过在接地板上开方形槽,展宽带宽的同时也改善了带内特性。再在金属贴片顶部开扇形槽,进一步在高频段展宽了频带。实测结果显示,改进后的天线-10 dB阻抗带宽为2.1～25.5 GHz,而原不加槽天线的仿真带宽为2～11.4 GHz,带宽展宽了14 GHz。仿真和实测结果显示,天线在2.5 GHz、8 GHz、25 GHz的方向图对称性良好。     

数字化宽带测向系统中天线阵列基线设计

为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,论述了在工作频率范围和测向精度约束下如何设置天线阵列基线的问题,得到了系统测向不模糊的条件和测向角的最优线性无偏估计（BLUE）解。仿真实例表明,该结论正确,并可以指导数字化宽带测向系统整体设计和优化。     

小型移动终端天线设计的改进

在阐述了小型移动终端天线传统设计思想的基础上,考虑到人体影响及比吸收率(SAR)问题等因素,讨论了天线设计改进的途径如采用平衡结构等;并针对现代移动通信系统的要求讨论了自补偿天线、一体化以及软件天线等新的天线设计思想,为小型移动终端天线的近一步研究提供参考。     

UWB天线的宽带化技术及其发展

在现代通信技术中,为了实现通信保密、排除干扰、提高通信效率等,超宽带系统得到了大力发展,然而,在一定程度上却受制于系统中超宽带天线的阻抗带宽。详细介绍了展宽天线阻抗带宽的4种方法,包括渐变阻抗方法、分形几何方法、微带天线开槽方法和非频变结构方法,其中分形几何方法由于其几何结构的自相似性使得其贴片电流分布具有自相似性,从而导致天线的多频点谐振,有效拓展了天线带宽。上述4种天线尽管作用原理互不相同,但在超宽带天线的工程应用中,研究者可将这些方法单独或同时应用于天线结构设计,使得天线既能保持良好的方向性和增益等性能,又能获得较大带宽。     

TD-SCDMA系统中一种软件集成智能天线算法

给出了一种采用信干噪比准则的、集成了预多波束天线与LMS自适应天线的软件天线方案,该方案采用开关合并方法,把软件天线输出接到最大输出信噪比的算法输出,实现算法分集.在TD-SCDMA动态模型上对提出的方法进行了仿真,结果表明,采用集成软件天线方案的误码率性能要优于单纯的预多波束天线或LMS自适应智能天线.仿真过程考虑了用户来波方向和用户到基站距离的动态变化,以及功率控制算法和系统同步过程的影响.     

便携式终端天线的分集设计

介绍了天线分集中便携式无线终端设备中天线分集系统的构成、分集天线单元的常用形式、特点、分析方法和设计以及分集信号的最终合成。     

超宽带盘锥天线的设计

介绍了盘锥天线的性能、设计原理,分析了各个参数对天线性能的影响。通过改变天线结构,即在圆盘和下锥体之间引入一个上锥体,将盘锥天线和双锥天线结合起来,既保持了盘锥天线的特性,又减少了圆盘和下锥体的分布电容,从而有效地增加了其带宽。在理论计算的基础上利用ANSOFT HFSS软件对设计出的新型盘锥天线进行仿真优化,优化的结果表明天线覆盖了从300 MHz到10 GHz的频带,在33∶1的带宽范围内驻波比基本小于3,该方法有效地展宽了带宽。     

一种用于隧道覆盖的超宽带单极子天线

通过分析目前隧道或地铁工程中经常使用的泄漏电缆覆盖成本较高的不足,提出了一种新的设计方案——双向天线覆盖,并且根据平面单极子的辐射特性,采用电磁仿真软件Ansoft HFSS建模仿真,设计并实现了一款在155～1057 GHz频带内具有良好阻抗特性的环形椭圆平面单极子天线,其相对带宽接近150%,水平面辐射方向图是沿着隧道双向分布的,而且实测结果与仿真数据相吻合。该天线结构简单,容易实现,采用壁挂形式,安装方式简单可靠,造价成本低。     

基于SRR结构具有陷波特性的超宽带天线

在Yang X等人提出的SRR（Split Ring Resonator）天线结构基础上,在天线贴片上设计出一个U型槽,通过改变该U型槽缝隙宽度、长度等参数,以不断调整阻带中心频率及带宽,从而实现了一种具有陷波特性、能够屏蔽无线局域网（WLAN）信号干扰的超宽带天线。仿真及测试结果表明,改进前天线的工作频带为3～11 GHz（VSWR<2）,无陷波特性;而改进后的天线在4.4～5.7 GHz频率范围内具有良好的频带抑制特性,增益值最低可达到-15 dB,并且在其它工作频段具有良好的辐射性能。     

一种小型半U型缝折叠超宽带微带天线

提出了一种四分之一波长半U型缝隙折叠超宽带微带天线。该天线采用短路面加载半U型缝隙以及折叠辐射贴片的方法,实现了小型超宽带特性;天线的尺寸为18 mm×7.5 mm×7 mm,相对波长尺寸为0231λg×0096λg×009λg（λg是天线带宽最低频率对应的介质中波长）。仿真显示,天线的阻抗带宽为393%,仿真辐射方向图稳定,平均增益4.3 dB。由矢量网络适量分析仪E5071C实测天线模型,天线的带宽为386～6.47 GHz,相对带宽为5053%,并且从3.53 GHz到大于8.5 GHz频段上电压驻波比小于3,相对带宽超过826%。     

应用于带有闭合金属边框手机的缝隙天线

提出了无断开（闭合）金属边框情况下平面手机天线的模型,解决了在闭合金属情况下导致的传统平面天线带宽变窄的问题。通过天线折叠技术,将其面积缩小至手机应用的尺寸内。然后,进一步的阻抗匹配使在smith圆图上将天线的阻抗带宽调到了最大,使天线能够覆盖GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS 5个频段。采用开槽天线将金属边框作为天线的一部分能解决金属框对天线的影响。实测结果表明,低频部分带宽为142 MHz,高频部分带宽有480 MHz,满足了常用频段的需要。同时,为了避免发生手握的影响,金属框和地的接地点置于电路基板顶段,从而降低了手握的影响。