平面天线阵列馈电网络应用教学探讨

在综合分析了微带平面天线阵列馈电网络的两种传统馈电方式的基础上,提出了一种在微波工程应用中实际使用的一种新型馈电网络,提高学生理论知识与实践相结合的能力,更好的掌握最新技术发展。其新型馈电网络由一种左-右手混合微带传输线构成,可以获得高于传统并联馈电网络的天线阵列增益;同时,可以修正传统串联馈电网络的天线阵列辐射方向图的波束偏移,给出了一个工作频率为35GHz的2×2微带面阵的馈电网络设计案例,验证了其理论的正确性。     

基于HFSS的双层宽带微带贴片天线的研究

采用HFSS10电磁场仿真软件设计和仿真了一种新型宽频带双层微带贴片天线,本文中天线采用聚四氟乙烯和空气两层介质,通过增加空气介质层的厚度,同时利用圆形金属电容片补偿馈电探针引起的电感,对微带天线进行耦合馈电,仿真结果表明天线的阻抗带宽达到了23%（VSWR≤2）,从而实现了宽频带微带天线的设计.     

一种应用于WLAN的2×2 MIMO定向天线设计

提出并设计了一种工作在WLAN 5GHz频段的2×2 MIMO定向天线,该天线由FR4 PCB介质基板、4个环形单级子天线阵元和2个T型一分二微带功分器组成,天线整体结构尺寸为70mm×70mm×9mm。仿真研究表明,通过使用T型一分二微带功分器对环形单级子天线阵元进行馈电,该天线在主要工作频带内输入端回波损耗小于-10dB,两个天线端口之间的隔离度大于20dB,且天线增益达到10.5dBi。此2×2 MIMO定向天线具有增益高、尺寸小、易于加工集成等特点,具有较好的应用前景。     

一种新型平面超宽带缝隙天线

设计了一种新型平面超宽带缝隙天线.通过渐变缝隙及其加载来降低天线频率,拓展工作频带,从而实现天线的小型化与宽带化.实验测试结果表明,该天线回波损耗小于-10 d B的相对测试带宽达到了110%(3.1-10.6 GHz),该频带的测试增益高于1.48 d B,最高可达7.2 d B,而天线尺寸仅为15mm×25mm.天线馈电便利,工艺简单,成本低廉,可广泛用于近距离高速宽带无线通信系统.     

超宽带缝隙螺旋天线仿真与教学应用研究

改革微波技术与天线实验课程实验教学模式,采用全波电磁仿真软件,设计和仿真了超宽带缝隙结构的平面等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线。设计的两种天线都采用同轴电缆直接馈电的方式,结构简单,易于实现。优化和仿真结果表明,在0.4~2GHz的频率范围内,这两种天线的输入电压驻波比小于2,方向图和增益等指标均达到了设计要求,适合于实际应用。仿真结果展示了全波电磁仿真软件的应用效果。     

方向图可重构的平面微带天线的设计与实现

本文利用HFSS软件对方向图可重构的平面微带天线进行了设计与实现.天线结构是基于传统的偶极子天线以及八木天线,根据差分馈电的原理将天线振子置于介质板的两侧,在地板一侧的振子臂通过PIN二极管开关与地板相连,馈电一侧的阵子臂通过PIN二极管开关与馈电相连.通过组合控制二极管的开关状态即可控制天线单元的工作状态从而实现天线辐射方向图可重构的目的.结果表明天线的回波损耗在中心频点出达到-33d B,-10d B带宽为约为400MHz,相对带宽为16.7%,天线在主辐射方向的增益达到约3.5d B,该天线能够实现4个方向的扫描,具有良好的方向性,适用于无线通信系统中.     

三频梳状缝隙天线设计

设计了一种三频段梳状缝隙天线,通过在辐射贴片上开梳状槽和圆环槽,以及在接地面上开未封闭圆环形缝隙,使得天线的工作频率分别为2.4 GHz、3.5 GHz和5.8 GHz。天线采用微带线的馈电方式,它的S11在-10 d B时的带宽分别是2.38~2.48 GHz、3.50~3.62 GHz和5.66~5.81 GHz,该天线能够较好地应用在无线局域网和全球微波互联接入系统中。     

微带周期结构的仿真研究

周期结构（光子晶体结构）是电磁场与微波技术中的一种特殊结构,周期性的微带结构在相控阵天线、高性能天线、高功率微波器以及滤波器的设计等领域都有着广泛应用。分析微带周期结构的带隙特性对进行天线的设计,提高天线的性能具有十分重要的意义。用HFSS软件建立一种DGS结构的微带周期结构模型,进行仿真分析。     

一种双模圆极化贴片天线设计

为满足卫星导航系统的要求,采用单点馈电叠层贴片技术,设计了一种双频圆极化宽波束天线;采用隐式的时域有限差分方法,对天线进行全波仿真,分析了影响匹配性能的结构参数,并通过在贴片的一组对边上开矩形缝隙,微调天线谐振频率,同时实现了阻抗带宽和轴比带宽相吻合;总结出改善天线双频匹配特性的方法,解决了双频段同时达到最佳匹配的问题。     

圆柱电磁带隙结构在提高微带贴片天线增益中的应用

为提高圆形微带贴片天线的性能,提出将一种新型圆柱电磁带隙(EBG)结构应用于天线中,这种柱形EBG基片由两种不同周期单元组成,分别是金属环和接地过孔,形成一种辐射状的圆形周期结构.首先设计了一个圆形微带贴片天线,然后应用电磁仿真软件HFSS对两种周期结构的参数进行了优化分析,最后对加载EBG结构前后微带贴片天线的辐射方向图和回波损耗进行了比较.结果表明,在阻抗匹配良好的前提下,天线增益增强了4.6dB左右,提高了天线的应用性.