摘要：由于在超宽频带范围内具有良好的圆极化特性,平面螺旋天线在现代通信领域的应用越来越广泛,但是其在低频工作时的大尺寸决定平面螺旋天线在未来的应用中必须实现小型化。平面螺旋天线的小型化分为口径面积的小型化和剖面的小型化。本文归纳总结了前人在平面螺旋天线小型化方面的方式方法与我们在这方面的创新研究。口径面积的小型化方面,设计了正弦波曲折臂阿基米德螺旋天线、复合式平面螺旋天线及自补特性不变的臂宽渐削式阿基米德螺旋天线,分别获得63.6%、73.2%和73.1%的口径面积小型化。在剖面小型化方面,从一个全新的角度出发,解决了平面螺旋天线低剖面设计中面临的馈线长度问题,设计了低输入阻抗的平面螺旋结构及其相应的小型化结构,这两种结构在端口阻抗设为75Ω和50Ω时可获得较好的宽带匹配,它们的剖面深度分别是各自最大工作波长的15%和2.7%。

摘要：把阿基米德螺旋天线的天线臂设计成曲折线的形式,以延长天线臂的电长度,从而达到小型化的目的。对几种不同折线方式的天线进行了仿真,选取一种最佳形式,对其进行了优化,并给出了一种宽频带双面微带线巴伦的设计方法。仿真与实验结果表明：在0.8～4.0GHz频段,与经典阿基米德螺旋天线的结果相比,天线的口面面积减小27%时,仍具有良好的阻抗特性、轴比特性和增益特性。

摘要：本文介绍了一些常用的天线小型化技术,提出了一种基于电感加载的偶极子鞭天线的天线小型化方案,与传统的半波振子天线相比,在指定工作频段内保证天线辐射强度和增益的条件下,天线的尺寸缩短了38%。按照设计方案进行了天线原型样机的加工,经过测试,验证了该方案的合理性。

摘要：本文提出了两种分别应用于全向以及定向圆极化天线的小型化设计.这两种天线设计方案是基于电偶极子与磁偶极子的有机结合.全向圆极化方向图具有很广的覆盖范围及避免极化失配的特点,非常适合应用于移动物联网以及卫星间通信等.对于两组水平放置的电磁偶极子,如果采用等幅激励且相位相差90°,会产生全向的圆极化方向图.本文介绍了一种工作在下一代移动通信28 GHz频率的呈车轮形的紧凑全向圆极化天线.整个天线印刷在直径仅4 mm的圆形介质板上,且具有宽带高效率等良好电器特性,非常适合应用于5G小型化移动通信终端.定向圆极化天线具有高增益且避免极化失配的特点,广泛应用于卫星移动通信终端中.两组正交放置的电磁偶极子如果等幅且同向激励,会产生定向呈心形的辐射方向图.本文还介绍了一种电小且高辐射效率的惠更斯天线,该天线有机结合了两个电小的辐射单元,形成结构紧凑的定向圆极化天线,非常适合卫星通信以及无线能量传输等应用.

摘要：设计一种应用于超高频射频识别(UHF RFID)阅读器的小型化定向性环形天线.天线由分别印制于两层介质板上的辐射贴片和接地面组成,辐射贴片为弯折的环形结构,两个矩形寄生单元放在环形内部通过探针短接到地,接地板内部开一圆环形槽.天线总体尺寸为0.275λg×0.275λg×0.05λg(λg为中心频率915 MHz对应的波长).实测结果表明,S 11≤-10 dB的阻抗带宽为10.2%(890~986 MHz),增益为4.4 dBi.该天线在接地面仅略大于辐射贴片情况下实现了较好的定向性,结构简单,尺寸小,适合应用于特定环境RFID系统中.

摘要：在目前海事通信中,在全时接收遇险、紧急和安全报警信息和水上搜救指挥通信等方面,短波通信依然发挥着相当大的作用,海事通信短波段低频段一般下延到3 MHz。频率越低意味着短波通信天线的尺寸越大,但随着土地使用条件越来越紧张,征地越来越困难,尤其是坐落于闹市区的台站,难以进行扩展,可利用空间有限,常规大型天线无法安装架设,因此,天线小型化的要求越来越迫切。传统海事短波天线基本属于窄带天线,需配合天调方可在整个海事短波频率内使用。

摘要：基于互补开口谐振环(CSRR)和短路结构,设计了针对UHF波段应用的小型化微带天线,通过在天线地平面上蚀刻CSRR结构有效降低了微带天线的谐振频率。并在加载CSRR结构的基础上,进一步加载了短路结构,使得谐振频率降至UHF频段。该天线的谐振频率为810MHz,其电尺寸仅为0.115λ0×0.088λ0×0.032λ0,效率接近90%,且方向图拥有全向辐射特性,在移动通信等领域有着十分广泛的应用空间。

摘要：利用折叠法和镜像法设计了一款具有全向辐射特性的小型化超宽带单锥天线。天线辐射单元通过折叠技术实现了天线的小型化,通过镜像法和末端加载实现了天线的低剖面。在天线周围加载圆柱形套筒,通过改善天线在高频处的阻抗匹配,进一步拓展天线的带宽。在保证天线低剖面的同时,与传统的单锥天线相比,文中提出的天线金属地板尺寸较小,仅为0.236λmin,具有较好的工程应用前景。天线实现了在1~7.65 GHz的频率范围内,VSWR<2,实现了153.8%的阻抗带宽。天线在频带范围内最大增益为6 dBi,不圆度小于2 dB。天线的整体物理尺寸为30 mm×30 mm×30 mm,对应的低频电尺寸为0.1λmin×0.1λmin×0.1λmin。加工了样机进行测试,测试结果和仿真结果吻合度较好,验证了设计的可靠性和有效性。这种低剖面、超宽带的全向天线可以作为室内基站天线、无人机机载天线等,具有广泛的应用场景。

摘要：为实现RFID标签在多种环境下正常工作,本文提出一种适应多环境的小型化超高频RFID标签天线.该天线由外层折叠贴片、中层U型贴片和T型匹配网络构成.通过折叠外层贴片实现了小型化,天线总尺寸为26mm×26mm×7mm (0.08λ×0.08λ×0.02λ).引入中层U型贴片,与折叠的外层贴片形成两个相邻谐振模式,实现了比较宽的频带效果.天线采用接近式耦合馈电和T型匹配网络,实现了与RFID芯片良好的共轭匹配.经参数分析和优化,天线在自由空间以及背面附着在水和金属环境下的-3dB带宽分别为64MHz(884～949MHz),64MHz(902～966MHz)和76MHz(902～978MHz).这表明天线在3种典型环境下都具有完全覆盖902～928MHz超高频RFID工作频带的能力,能够满足适应多环境的应用需求.

摘要：微带准八木天线具有端射的辐射方向图,设计方便,结构简单,其小型化是应用中面临的重要任务。文中针对S波段微带准八木天线的小型化技术开展了仿真和实验研究。首先,研究了基本型的印刷八木天线,在有源振子长度为50 mm和4个引向器的条件下,仿真得到驻波比小于2的频率为2.73 GHz,增益约为4 dBi;然后,在相同的有源振子横向尺寸和引向器个数条件下,采用振子曲折线技术,仿真得到驻波比小于2的频率为2.675 GHz,增益也约为4 dBi;最后,针对相同横向尺寸和引向器个数的曲折线振子,引入介质埋藏技术,对于不同厚度的高介电常数的介质基板覆盖,仿真了准八木天线的端口驻波比和辐射性能的变化情况,在介质基板的相对介电常数为9.8和厚度为8 mm的情况下,仿真得到驻波比小于2的频率为2.2 GHz,增益也约为5 dBi,方向图形状略有变化,对介质埋藏的曲折线振子八木天线进行了加工和测试,测试结果和仿真结果接近。研究结果表明,采用介质埋藏和振子曲折线技术均可以一定程度上缩减准八木天线的横向尺寸,其中介质埋藏技术效果更为明显,二者之间的结合是小型化准八木天线的有效方案,文中的研究为实际工程应用提供了技术参考。