天线可以用来接收和发射电磁波,所以天线作为无线电的眼睛,在整个通信系统中占据着至关重要的位置。
关于如何设计天线,一直是射频工程师的一项重要研究课题。
下面视频是关于一个微带单极子天线从单频道多频的一个演进过程。
我们看到,随着天线结构的变化,其辐射能力也在发生着变化,所以天线的设计也就转变成了结构设计。如何用一个巧妙的结构来实现天线功能?就成为了很多天线研究者的一个研究方向。
比较常见的就是这种E型天线,通过这种结构来实现天线的宽频化或者多频化。
在论文1中,给出了这种E型天线的基本结构以及其整列形式,如下图所示。
我们在很多论文中,也看到了这种天线结构的变形。参考文献2中提出了如下图所示的E型天线,来实现多频Wifi天线的功能。
下图是测试曲线,该天线可满足wifi 2.4GHz/5.2GHz/5.8GHz 的应用。
文献中也将这种天线做成柔性天线,可佩戴在身上使用。
论文3中将E型天线,通过在两个枝节之间加载开关做成了一种可调频率的天线。
具体结构如下
调频性能如下,通过开关来实现1.3GHz频率范围内的一个调频。
E型天线可以,那多加一些枝节呢,比如下面这款天线。
英文字母可以,那汉字做天线吗?
当然可以,最常见的是工字形天线,如下图所示。由于长得更像H,所以也常叫做H型天线。
再继续就做成了这样的H型天线
不过真正意义上的汉字天线也紧随其后。在论文4和论文5中,给出了最具中国意义的天线——“中国”天线和“中国梦”天线
设计和测试曲线如下图所示:
论文5中给出了中国梦天线的结构图。
论文6中也给出了一种中国梦天线的设计结构,如下图所示,实现了从2G到4GHz的应用。
也有更多的汉字天线问世,比如论文7给出的“家”天线。
在论文8中,给出了一种更具中国特色的天线结构——双喜天线。
其每一层的结构如下图所示:
工作在5G 毫米波波段,性能如下:
利用汉字来实现天线的功能,同时也赋予天线更多的意义。我想,这也是一种文化自信的表现。我们能够接受英文字母作为天线的形状,那么汉字天线,也会是一种很好的天线实现形式。
你还看到过哪些新颖的天线设计,快来留言说一下吧!
参考论文
1,Design of an E-shaped MIMO antenna using IWO algorithm for wireless application at 5.8 GHz; 2,Wearable Triband E-Shaped Dipole Antenna with Low SAR for IoT Applications; 3,Frequency reconfigurable wideband E-shaped patch antenna: Design, optimization, and measurements 4,Chinese Character-Shaped Artistic Patch Antenna; 5,A Chinese Character-Shaped Patch Antenna Array: Zhong-Guo-Meng; 6,A Wideband Kanji Patch Antenna for 5G Sub-6-GHz Applications; 7,A Jia-shaped artistic patch antenna for dual-band circular polarization; 8,A Dual-Polarized Xi-Shaped Artistic Antenna for 5G Millimeter Wave Communications; |