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卫星导航终端小型化开口缝隙螺旋天线

微波学报 2024年第1期40卷 23-27页

作者：黄隆鑫袁家德福州大学物理与信息工程学院福州350116

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... 详细信息

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。

关键词：缝隙螺旋天线开口缝隙耦合馈电圆极化小型化卫星导航终端

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一种接地板开槽的耦合馈电紧凑型天线阵列

电子科技大学学报 2015年第4期44卷 505-507,518页

作者：王松袁涛廖桂生西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

提出了一种接地板上开槽的耦合馈电紧凑型微带天线阵。通过采用耦合馈电技术,其工作宽频带和增益等特性优于传统的微带天线;在接地板开槽使得天线尺寸缩小,结构十分紧凑。给出了2.4 GHz频段天线阵列的实例,仿真和实验结果表明,可实现10... 详细信息

提出了一种接地板上开槽的耦合馈电紧凑型微带天线阵。通过采用耦合馈电技术,其工作宽频带和增益等特性优于传统的微带天线;在接地板开槽使得天线尺寸缩小,结构十分紧凑。给出了2.4 GHz频段天线阵列的实例,仿真和实验结果表明,可实现10%的相对带宽,并具有良好的辐射特性。

关键词：天线阵开槽紧凑耦合馈电

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耦合馈电微带天线分析与设计

耦合馈电微带天线分析与设计

作者：汪建业华南理工大学

学位级别：硕士

耦合馈电是从二十世纪八十年代兴起的一种非接触式馈电方式，主要分为口径耦合馈电和临近耦合馈电等两种方式。耦合馈电具有方便调节输入阻抗，扩展天线带宽等特点，在目前微带天线朝着小型化和宽带化发展的趋势下，耦合馈电正逐渐成为... 详细信息

耦合馈电是从二十世纪八十年代兴起的一种非接触式馈电方式，主要分为口径耦合馈电和临近耦合馈电等两种方式。耦合馈电具有方便调节输入阻抗，扩展天线带宽等特点，在目前微带天线朝着小型化和宽带化发展的趋势下，耦合馈电正逐渐成为流行的馈电方式。本文围绕着耦合馈电和耦合寄生贴片的应用，进行了以下几方面内容的讨论：1)介绍了耦合馈电的特点和发展过程，阐述了微带贴片和耦合的相关理论;2)设计了一个工作在5GHz的耦合串行馈电微带贴片天线阵，对天线参数进行优化分析，并进行了实物测量，显示天线具有较宽的带宽且主波束指向偏离度较小;3)设计了一个工作在5GHz的圆极化耦合串行馈电微带贴片天线阵。对天线进行了仿真，显示具有较宽的阻抗带宽和轴比带宽;4)利用L形地面实现单层直接馈电，并在方形切角贴片天线旁加矩形耦合寄生贴片扩展带宽的方式，设计了一个宽带圆极化RFID读写器天线。天线进过实测和仿真，增益达到设计要求，带宽能够完全覆盖超高频RFID频段;5)通过利用微带-缝隙耦合结构，设计了一个宽带全向水平极化天线及其天线阵。该天线进过仿真设计，工作在1.7-2.2GHz，覆盖了目前工作在2GHz附近的2G/3G系统所需频段，并且该天线具有很好的全向性。

关键词：耦合馈电寄生贴片耦合串馈天线阵读写器天线全向水平极化天线

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耦合馈电微带阵列天线设计

耦合馈电微带阵列天线设计

作者：孔晓佳西安电子科技大学

学位级别：硕士

耦合馈电微带阵列天线是近年来的热门研究方向,阵列采用电磁耦合方式馈电,不仅能够有效地展宽天线带宽,还使得天线的微带辐射部分和馈电网络都能选择自己最佳的设计,提高阵列设计的自由度和灵活性。此外,基片集成波导作为一种新型的导... 详细信息

耦合馈电微带阵列天线是近年来的热门研究方向,阵列采用电磁耦合方式馈电,不仅能够有效地展宽天线带宽,还使得天线的微带辐射部分和馈电网络都能选择自己最佳的设计,提高阵列设计的自由度和灵活性。此外,基片集成波导作为一种新型的导波结构,在阵列天线中发挥着重要的作用。本文基于耦合馈电微带阵列天线发展的新趋势,结合项目的实际需求,研究并设计了适用于无线通信系统和汽车防撞系统的微带阵列天线。本文的主要研究内容包括:1.设计了一款可在MIMO系统中应用的8通道接收微带贴片天线阵列,每副接收天线均是由微带贴片天线组成的1×3阵列,8个接收通道对应的天线等间距排列。首先采用降低等效电路Q值和缝隙耦合馈电等宽频带技术,设计了宽带的微带贴片单元。然后利用并联馈电方式来设计三等分功分网络,结合同相微带传输线来实现等幅同相馈电。在5.25GHz～5.8GHz的工作频带内,每副接收天线的电压驻波比均在2.0以下,增益保持在1O.OdB以上。该MIMO接收阵列天线结构紧凑,通道之间的耦合影响小,隔离度均在15dB以上,而且通道一致性良好,能够很好地应用于无线通信系统中。2.设计了一款采用微带串馈线与SIW缝隙耦合馈电组合馈电的4×10微带阵列天线,该阵列天线具有赋形波束方向图。在方位面对应的一维阵列设计中,选用边馈微带矩形贴片作为天线单元,采用切比雪夫综合得到满足副瓣电平要求的阵元幅度分布。为了减小馈线损耗,采用了串联馈电设计。以锥形微带渐变线与普通微带传输线组合的馈线形式,实现了单侧5元串馈微带阵列的馈电幅度分配及阻抗匹配。在此基础上,采用差分进化优化算法对俯仰面的方向图进行波束赋形,得到4元子阵的馈电幅度及相位分布。为了实现俯仰面内的赋形波束,选用基于SIW的馈电网络实现既不等幅又不同相的电流分布。该馈电网络由SIW-缝隙-微带线耦合结构、SIW功分器、SIW移相器和锥形SIW-微带线转换器构成。通过优化调节馈电网络的各部分结构参数,使其达到赋形波束的激励要求。最终实现的阵列天线俯仰面波束指向θ=30°左右,增益大于14dB,副瓣电平小于-9dB。测试结果表明该阵列天线具有良好的辐射性能,能够用于汽车防撞雷达系统。

关键词：微带阵列天线耦合馈电馈电网络基片集成波导赋形波束

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使用耦合馈电的双频天线的设计

微波学报 2018年第A1期34卷 186-188页

作者：张剑峰王学田高洪民赵忠杰朱德林北京理工大学信息与电子学院北京100081

采用耦合馈电、镜像技术、双枝节辐射以及曲流、多分枝扩展带宽等技术,设计频点为800MHz和2.5GHz的双频小天线。通过开槽来改变天线模式的分布从而实现多频工作,使用耦合馈电和多个谐振单元展宽频带的方法实现带宽展宽。由结果可知天线... 详细信息

采用耦合馈电、镜像技术、双枝节辐射以及曲流、多分枝扩展带宽等技术,设计频点为800MHz和2.5GHz的双频小天线。通过开槽来改变天线模式的分布从而实现多频工作,使用耦合馈电和多个谐振单元展宽频带的方法实现带宽展宽。由结果可知天线覆盖了多个通信频段。

关键词：耦合馈电曲流多分枝双频带宽展宽

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基于耦合馈电的平面单极子手机天线研究

基于耦合馈电的平面单极子手机天线研究

作者：胡海峰哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

手机已成为当今信息化社会的一个大众符号,很大程度的影响了现代人的生活方式,成为人们日常生活中不可或缺的必需品。而手机众多强大而便捷的功能的实现,除了手机各功能系统的支持外,手机天线提供了最基本的频率覆盖要求。在手机从通信... 详细信息

手机已成为当今信息化社会的一个大众符号,很大程度的影响了现代人的生活方式,成为人们日常生活中不可或缺的必需品。而手机众多强大而便捷的功能的实现,除了手机各功能系统的支持外,手机天线提供了最基本的频率覆盖要求。在手机从通信类产品逐渐过渡到大众消费类电子产品的过程中,为了满足消费者的需求,手机天线除了频率覆盖要求外,还要做到小型化,低剖面,低造价,低辐射等特点。这对手机天线的设计提出了新的挑战。本文首先从基础入手探讨了手机天线的性能指标,针对应用较广的PIFA天线和单极子天线进行分析并比较,得出单极子天线将在未来超薄智能机的天线应用中更具有优势,于是对单极子天线的小型化、宽频化以及多频化进行了归纳总结,并且设计了两款可应用LTE频段的单极子手机天线模型。第一款天线采用了耦合馈电,双枝节辐射以及曲流等技术,将尺寸控制在14.5×56mm2,工作频带范围低频(817-1100MHz),高频( 1690-2820MHz),完全覆盖GSM850/900/DSC/PCS/IMT-2000 /LTE2300/2500 七个手机通信常用频段第二款天线创新性的采用了紧凑耦合技术,天线尺寸15×55mm2且中心镂空,工作频带范围低频(868-1046MHz),高频(1673-2921MHz),可完全覆盖GSM900/DSC/PCS/IMT-2000 /LTE2300/2500六个手机通信常用频段。两款天线均具有小尺寸,低剖面,宽频带的特性,且天线结构简单,易于实现。

关键词：手机天线 LTE 耦合馈电小型化宽频化

基于耦合馈电技术和功能材料的小型化移动终端天线设计

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基于耦合馈电技术和功能材料的小型化移动终端天线设计

作者：宋亿涛中国计量大学

学位级别：硕士

随着无线通信的快速发展,4G通信已经大规模普及并且逐步向5G通信过渡。手机作为移动终端设备的一部分,在日常生活中起着越来越重要的作用。由于当前的手机具有高屏占比、超薄化和全网通等特点,这就需要手机天线在更加小的空间内满足更... 详细信息

随着无线通信的快速发展,4G通信已经大规模普及并且逐步向5G通信过渡。手机作为移动终端设备的一部分,在日常生活中起着越来越重要的作用。由于当前的手机具有高屏占比、超薄化和全网通等特点,这就需要手机天线在更加小的空间内满足更多频段的覆盖。另外,为了更好地满足5G通信的需求,多天线技术也被广泛地使用在天线设计中。基于此,本文重点对手机天线进行研究与设计,主要研究工作如下:首先,本论文利用耦合馈电技术设计了两款小型化八频段手机天线。其中,第一款天线的尺寸仅为15×27 mm,带宽为820-960 MHz、1570-2770 MHz和3270-3920 MHz,不仅实现了2G/3G/4G频段的覆盖,而且还能够覆盖5G通信中的LTE3500频段。第二款天线可以实现包含LTE700的八个频段的覆盖,该天线相比第一款天线而言,在天线净空区宽度只有7 mm的情况下,得到了660-965 MHz和1630-2920 MHz两个很大的带宽。对所设计的两款天线进行加工测试,两款天线在工作频段内均具有良好的性能,可以满足移动通信要求。其次,针对大屏幕超薄手机,本论文运用两种不同的方法实现了多频段低净空手机天线的设计。其中,第一款天线通过耦合馈电技术与加载寄生结构技术相结合,成功实现了GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE2300/2500七个频段的覆盖。该天线所占据的净空区宽度仅为5.5 mm,而且剖面高度只有0.8 mm。第二款是利用铁氧体薄膜特性成功设计了一款八频段低净空(5 mm)手机天线,通过在低频工作区域加载铁氧体薄膜,显著拓宽了低频段的带宽。最终,该天线在体积仅为54×5×3.8 mm的情况下,得到了640-970 MHz和1640-2850 MHz两个大的带宽,进一步实现了天线的小型化。最后,本论文设计了一款应用于5G手机的八单元MIMO天线。该天线由八个相同的耦合馈电天线单元组成,通过对天线单元的不同布局以及加载L形缝隙,使其获得较优的阻抗匹配和隔离度。通过仿真和实测表明该天线可以实现5G中3.4-3.6 GHz频段的覆盖,而且隔离度大于13 d B,说明该天线在5G通信中具有良好的应用价值。

关键词：手机天线小型化多频带耦合馈电 5G

小尺寸耦合馈电多频4G移动终端天线的研究与设计

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小尺寸耦合馈电多频4G移动终端天线的研究与设计

作者：徐源中国计量大学

学位级别：硕士

移动通信技术飞速发展,从上世纪80年代开始已经经历了第一代模拟通信系统、第二代窄带数字通信系统进入到第三、四代移动通信（3G、4G）,并逐步向第五代移动通信（5G）方向迈进。而每一代制式又有不同的通信频段。因此,现在市场上各类... 详细信息

移动通信技术飞速发展,从上世纪80年代开始已经经历了第一代模拟通信系统、第二代窄带数字通信系统进入到第三、四代移动通信（3G、4G）,并逐步向第五代移动通信（5G）方向迈进。而每一代制式又有不同的通信频段。因此,现在市场上各类用户都存在不同的频段需求,这就要求手机天线能够覆盖尽可能多的频段,使手机在各个频段之间转换自如。本论文首先提出了一种结构紧凑的平面倒F结构小尺寸八频段手机内置天线,可工作于813-1072MHz和1570-2690MHz的两个宽的频带。该天线仅仅占有体积11×30×5mm~3,却实现了八个频段的覆盖,因此同时实现了小型化和多频化。第二款天线是一款兼容七个通信频段（VSWR＜3）和GNSS频段（VSWR＜1.5）的多频段印刷环状手机天线,实现了小尺寸18×32mm~2,并且获得了两个很大的带宽821MHz-1012MHz和1375MHz-2937MHz,覆盖七个通信频段以及GNSS频段。然后设计了一种基于磁介电材料的小型化高隔离度MIMO手机天线。天线单元采用了平面倒F结构。整个MIMO天线占用空间仅为66mm×15mm×4mm,覆盖了2G/3G/4G多个频段,并且在所有覆盖频段耦合度皆在-10dB以下。最后设计了一种Ni Zn铁氧体薄膜MIMO手机天线,与传统的依靠铁氧体高介电常数、高磁导率实现小型化的铁氧体天线不同,本天线中铁氧体薄膜是作为一种吸收材料使用,用于提高MIMO天线的隔离度。铁氧体薄膜的应用使天线全工作频段隔离度小于-10dB,隔离特性达到要求。

关键词：手机天线小型化多频带耦合馈电 4G

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一种耦合馈电的毫米波双频微带天线

通信技术 2019年第10期52卷 2549-2554页

作者：曾现祥陈永照黄波赛芯电子技术(上海)有限公司上海200072 惠而浦(中国)有限公司安徽合肥231283 合肥工业大学安徽合肥230009

提出了一种工作在45GHz与60GHz的耦合馈电双频微带天线。根据传统的矩形微带天线设计公式确定了普通矩形微带天线的结构及其参数,在此基础上,在接地板上开圆形槽,并在辐射贴片上加载矩形寄生贴片,实现了天线的双频工作。以耦合馈电方式... 详细信息

提出了一种工作在45GHz与60GHz的耦合馈电双频微带天线。根据传统的矩形微带天线设计公式确定了普通矩形微带天线的结构及其参数,在此基础上,在接地板上开圆形槽,并在辐射贴片上加载矩形寄生贴片,实现了天线的双频工作。以耦合馈电方式拓展了带宽,并在表面电流密集程度较高的地方加载矩形缝隙进一步增加了带宽。该款天线可以同时在45GHz(36.2~48GHz)和60GHz(55.5~66.1GHz)的频段下工作,相对带宽分别达到了28%和17.4%,最大增益达到了6.0dB和6.9dB。该双频天线结构相对简单,各项性能指标稳定,具有一定的应用价值。

关键词：双频天线毫米波耦合馈电微带天线相对带宽方向增益