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一种基于零阶谐振的双频电小天线的设计

微波学报 2022年

作者：石源曾庆生司晴晴商语秋王哲飞南京航空航天大学航天学院

提出利用复合左右手传输线结构的零阶谐振设计一款具有双频特性的电小天线。该电小天线主要由介质基板、地面、加载了交指电容的贴片、弯曲线电感与圆角矩形虚拟地组成，具有电小尺寸特性（电尺寸为0.75）。该天线有两个工作频段，频段... 详细信息

提出利用复合左右手传输线结构的零阶谐振设计一款具有双频特性的电小天线。该电小天线主要由介质基板、地面、加载了交指电容的贴片、弯曲线电感与圆角矩形虚拟地组成，具有电小尺寸特性（电尺寸为0.75）。该天线有两个工作频段，频段1的中心频率为1.22GHz，频段2的中心频率为2.78GHz，对应的相对带宽分别为3.28%和27.34%，同时覆盖了GPS L2 (1220MHz) 与WiMAX (2500～2700MHz) 两个通信频段。天线在两个工作频段内均具有良好的辐射特性，频段1和频段2的平均峰值增益分别为1.0dBi和 1.72dBi，平均辐射效率分别为53.12%和74.07%。最终对所设计的天线进行实物加工和测试，测试结果与仿真结果吻合良好。

关键词：复合左右手传输线电小天线零阶谐振双频带

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一种实现零阶谐振器的新方法

电波科学学报 2011年第4期26卷 745-749页

作者：王政平韩振豫哈尔滨工程大学理学院黑龙江哈尔滨150001

提出了一种新的简化左右手复合(SCRLH)传输线(TL)构造方法,推导了利用这种新的简化左右手传输线实现零阶谐振器(ZOR)的原理公式,理论预测了这种ZOR的特性,实验结果与理论预期符合很好。由于该ZOR的单元结构仅由微带线和接地短截线组成,... 详细信息

提出了一种新的简化左右手复合(SCRLH)传输线(TL)构造方法,推导了利用这种新的简化左右手传输线实现零阶谐振器(ZOR)的原理公式,理论预测了这种ZOR的特性,实验结果与理论预期符合很好。由于该ZOR的单元结构仅由微带线和接地短截线组成,因此其零阶谐振频率易于调节,且1单元的ZOR产生零阶谐振时的尺寸仅为同频率传统半波长谐振器的17.6%。

关键词： SCRLH TL 零阶谐振无限波长尺寸减小

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零阶谐振复合左/右手传输线频率可调天线

探测与控制学报 2013年第5期35卷 53-56,60页

作者：李艳冯全源西南交通大学信息科学与技术学院四川成都610031

针对零阶谐振器天线带宽窄,变容二极管加载天线尺寸大,提出了基于复合左/右手传输线理论的频率可调零阶谐振天线.该天线采用零阶谐振器的特性减小了尺寸,通过在地面与辐射贴片之间加载变容二极管实现了较宽频段的频率可调.天线尺寸为13... 详细信息

针对零阶谐振器天线带宽窄,变容二极管加载天线尺寸大,提出了基于复合左/右手传输线理论的频率可调零阶谐振天线.该天线采用零阶谐振器的特性减小了尺寸,通过在地面与辐射贴片之间加载变容二极管实现了较宽频段的频率可调.天线尺寸为13 mm×14 mm×0.8 mm,仿真表明天线的可调范围为1.57～2.46 GHz,并且在可调范围内,天线的辐射方向基本上保持不变.该天线具有尺寸小,结构简单,辐射性稳定的特点,适合于数字通信系统（DCS）、个人通信系统（PCS）、通用移动通信系统（UMTS）和蓝牙等无线通信系统的应用.

关键词：天线复合左右手传输线零阶谐振频率可调小型化

基于零阶谐振超材料的新型LTE智能手机天线设计

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中国科学：信息科学 2015年第9期45卷 1169-1178页

作者：李龙贾珍西安电子科技大学电子工程学院西安710071 西安电子科技大学天线与微波技术国防科技重点实验室西安710071

基于目前无线通信系统快速发展的背景针对下一代智能手机终端天线小型化、高性能、多频带发展的迫切需求,以复合左右手传输线理论为基础,设计了一款覆盖LTE频段的新型智能手机终端天线.通过应用零阶谐振原理在天线设计中加载等效左手电... 详细信息

基于目前无线通信系统快速发展的背景针对下一代智能手机终端天线小型化、高性能、多频带发展的迫切需求,以复合左右手传输线理论为基础,设计了一款覆盖LTE频段的新型智能手机终端天线.通过应用零阶谐振原理在天线设计中加载等效左手电容、左手电感结构和引入地回路电流的方法,实现了天线的小型化、高性能设计.该天线工作频带覆盖LTE747/GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS/LTE2300/2600,具有较好的辐射特性、较高的辐射效率和增益,能够满足LTE智能移动终端的设计要求.本文对该天线的工作特性给出了详细分析,同时进行了加工测量.实测结果显示,加工的天线与仿真结果吻合,该零阶谐振超材料天线具有小型化和高性能的优点.

关键词：超材料天线复合左右手传输线零阶谐振小型化多频带 LTE

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基于零阶谐振的高增益共形全向微带天线

现代雷达 2014年第2期36卷 58-62页

作者：李超超侯泉文顾帅赵晓鹏西北工业大学智能材料实验室西安710129

为了实现与飞行器的共形,通过对等效磁流模型及负介电常数零阶谐振器的研究,设计了一种零阶谐振的共面磁流环阵列天线。该天线的工作频率为5 GHz,工作于TM01模式,具有全向辐射特性,水平面增益为3.4 dB,不圆度为2 dB,半功率波瓣宽度为50... 详细信息

为了实现与飞行器的共形,通过对等效磁流模型及负介电常数零阶谐振器的研究,设计了一种零阶谐振的共面磁流环阵列天线。该天线的工作频率为5 GHz,工作于TM01模式,具有全向辐射特性,水平面增益为3.4 dB,不圆度为2 dB,半功率波瓣宽度为50°。该天线具有水平面增益高,方向图不圆度小,剖面低的特点,且易于共形。

关键词：全向天线磁流环阵列共形低剖面零阶谐振

基于CRLH-TL零阶谐振特性的新型串联功分器

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工程设计学报 2008年第3期15卷 213-215,228页

作者：范如东刘长军四川大学电子信息学院四川成都610064

结构紧凑的功分器是微波信号分离、阵列天线馈电等应用场合的重要器件。利用混合右／左手传输线（CRLH-TL）来设计小尺寸的串联功分器，并对混合右／左手传输线的色散特性进行理论分析。利用贴片电容和微带线电感设计了一种新的混合右... 详细信息

结构紧凑的功分器是微波信号分离、阵列天线馈电等应用场合的重要器件。利用混合右／左手传输线（CRLH-TL）来设计小尺寸的串联功分器，并对混合右／左手传输线的色散特性进行理论分析。利用贴片电容和微带线电感设计了一种新的混合右／左手传输线，处于零阶谐振状态的混合右／左手不引入相位偏移且波长为无穷大。基于CRLH-TL的零阶谐振特性设计制作了一个工作在2.45GHz的4路微波功分器。此功分器等幅同相地将输入功率分配到各个输出端口，输出端口位置对功率分配没有影响。使用矢量网络分析仪对该功分器进行了实验测量，结果表明：在2.20～2.65GHz的频率范围内，功分器各输出端口功率相差在1dB内；在2.22～2.56GHz的频率范围内，输出端口的相位差在15°以内。测量结果与仿真结果吻合良好。该微波功分器结构紧凑，可扩展到任意多个输出端口。

关键词：左手材料混合右/左手传输线零阶谐振功分器

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基于零阶谐振的有源可编程超材料天线

基于零阶谐振的有源可编程超材料天线

作者：贺一鸣上海大学

学位级别：硕士

有源可编程超材料克服了传统超材料电磁特性单一的缺陷,具有多功能、工作频带可调、应用范围广等优点,大大拓宽了超材料的研究方向。本文在复合左/右手传输线（CRLH-TL）理论基础上围绕基于零阶谐振（ZOR）的有源可编程超材料进行研究,... 详细信息

有源可编程超材料克服了传统超材料电磁特性单一的缺陷,具有多功能、工作频带可调、应用范围广等优点,大大拓宽了超材料的研究方向。本文在复合左/右手传输线（CRLH-TL）理论基础上围绕基于零阶谐振（ZOR）的有源可编程超材料进行研究,聚焦于ZOR的可编程特性的实现,所设计有源可编程超材料天线应可用于低功耗、低成本需求的设备间通信,如第五代移动通信（5G）中窄带物联网（NB-Io T,Narrow Band-Internet of Things）。本文主要研究成果概括如下:第一,提出了一种基于PIN二极管非线性的有源均匀可编程ZOR超材料天线。首先设计了一种基于“J”形超材料结构的2单元零阶谐振超材料天线,进一步利用加载的PIN二极管通断对超材料结构进行有源调控,实现16个线性ZOR状态（0000～1111）,同时提取了PIN二极管开关状态下单元的色散曲线及等效参数验证ZOR状态,针对ZOR在设计频段上具有可调盲区的缺点,提出使用二极管的非线性状态覆盖可调盲区,即实现多状态频率的连续均匀可调,最后使用单片机控制超材料天线实现4.7GHz～5.3GHz内30种ZOR状态的切换。第二,提出了一种窄带有源可编程ZOR超材料天线。利用Mushroom结构实现了整个3单元超材料天线的窄带特性,进一步利用结型场效应管（JFET）作为有源开关对ZOR谐振进行调控,同时对单个单元加载JFET时的色散曲线进行分析,提出使用电压（0.85V～1.1V）控制JFET对ZOR谐振状态的均匀连续控制,并用联合仿真进行仿真分析,最后介绍了集成于超材料天线背面的可编程功能模块的设计,可实现4.5GHz～5.5GHz共18种状态的切换。

关键词：超材料天线零阶谐振有源可编程非线性

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一种基于零阶谐振特性的新型微带阵列天线

信息与电子工程 2009年第2期7卷 107-109页

作者：赵丽蓉杨滔王文磊刘长军四川大学电子信息学院四川成都610064

设计了一种中心频率在2.45GHz的新型零阶谐振微带阵列天线。该天线由4个谐振单元级联组成,可形成有耗的零阶谐振结构。其测量结果表明:在中心频率为2.45GHz时,其电压反射系数达到了-32dB,对应的带宽为1.5%,增益达到10.8dBi,相对于单个... 详细信息

设计了一种中心频率在2.45GHz的新型零阶谐振微带阵列天线。该天线由4个谐振单元级联组成,可形成有耗的零阶谐振结构。其测量结果表明:在中心频率为2.45GHz时,其电压反射系数达到了-32dB,对应的带宽为1.5%,增益达到10.8dBi,相对于单个贴片天线增加了5.6dB,与仿真结果吻合较好。与一般的微带阵列天线相比,其尺寸减小,性能提高,在微波能量传输和目标探测等领域具有良好的应用前景。

关键词：微带天线零阶谐振阵列天线

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新型CRLH零阶谐振带通滤波器设计

航空兵器 2015年第5期22卷 52-55页

作者：赵国华李振华崔炳喆杨士义中国空空导弹研究院河南洛阳471009 航空制导武器航空科技重点实验室河南洛阳471009 驻中国空空导弹研究院军事代表室河南洛阳471009

介绍了一种新型混合左右手(composite right/left-handed,CRLH)结构,该传输线结构具有负的磁导率和负的介电常数。与常规的CRLH结构相比,该结构以更小的插损、更大的带宽、更小的尺寸实现了左手特性。本文应用该CRLH结构设计了一个零阶... 详细信息

介绍了一种新型混合左右手(composite right/left-handed,CRLH)结构,该传输线结构具有负的磁导率和负的介电常数。与常规的CRLH结构相比,该结构以更小的插损、更大的带宽、更小的尺寸实现了左手特性。本文应用该CRLH结构设计了一个零阶谐振带通滤波器,它由三个CRLH零阶谐振单元组成,具有谐振频率与电路尺寸无关的特性,其计算仿真和实验测量结果吻合很好。实验测量结果显示:CRLH带通滤波器通带位于2.5 GHz,具有0.8 d B的插入损耗和25%(500 MHz)的3 d B带宽。这种CRLH传输线滤波器在无线电通信、导航等多频带微波系统中具有良好的实用价值。

关键词：混合左右手传输线零阶谐振带通滤波器微波技术