尺寸缩小100倍新一代天线问世了

英国《自然·通讯》杂志8月21日发表的一篇论文,描述了一种天线设计新方案,可制造出比当前小型天线还要小100倍的新一代天线,将在便携式无线通讯系统中发挥巨大作用。 传统天线有严谨精确的金属结构,大小经过严格控制,以保证与特定波长产生共振。换句话说,设计天线的尺寸与天线工作频率有直接关系,而天线的工作频率就是天线的共振频率,也就是天线功耗最小、信号最强的最佳点。不过,这种工作频率和尺寸的关系,却限制了天线的微型化。 此次,美国东北大学的一组研究团队发明了一种新的天线,它的主要元件呈薄膜状,能与特定的电磁波频率而非波长产生共振,大大缩小了天线的尺寸,使之可比当前的小型天线还小100倍。关键之处在于,其薄膜由一层磁电材料制成,发生震动时,这层磁电薄膜会改变磁化强度,在声震的同时发射和接收辐射。 研究团队发现,新的天线与相似大小的传统天线相比性能更佳,且它们完全不需要任何电源,仅由简单的电子元件组成即可工作。此外,不同的几何设......阅读全文

HFSS在天线设计上的应用(三)

2)查看回波损耗S11:回波损耗回波损耗是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射,是天线设计需要关注的参数之一。上面的S11图是天线在2G Hz ~3 G Hz频段内的回波损耗,这个贴片偶极子天线中心频率约为2.45G Hz。3)电压驻波比VSWR:电压驻波比VSWR,是指驻波的电压

HFSS在手机MIMO天线中的应用

1、前言无线通信正朝着大容量、高传输率和高可靠性的方向发展。近年来,频率资源的严重不足已经成为遏制无线通信发展的瓶颈。多输入多输出(MIMO)技术无需要额外的发射功率和频谱资源,就可以极大地提高无线通信系统的容量,故MIMO技术已经成为当前研究的一个热门课题,是众多方法中很有潜力和优势的一项技术。而

HFSS在天线设计上的应用(一)

HFSS作为业界第一个商业化的三维全波任意结构电磁场仿真工具,可以为天线及其系统设计提供全面的仿真功能:包括设计、优化及天线的性能评估。HFSS能够精确仿真计算天线的各种电性能,包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、计划比、半功率波瓣宽度、内部电磁场场型、天线阻抗、电压驻波比、S参数等

仿真改进了双圆锥天线的设计

许多需要进行电磁兼容性合规测试的产品都采用了双圆锥天线。这类天线具备重要的宽带特性,有助于进行此类测试。我们将探讨如何通过仿真来确保这一点。双圆锥天线简介双圆锥天线是一种宽带天线,由两个圆锥形状的导电物体构成。这些宽带偶极天线具备一个典型特征,那就是拥有三个或更多的倍频程带宽。是什么使这类天线具备了

利用HFSS仿真设计天线去耦网络

1、天线去耦网络的意义大多数无线系统天线单元的都尽可能的松散排布,其相互之间的间隔足够大,因此天线间的互耦效应较弱。但是在手机等移动终端,由于空间狭窄,天线单元之间间距很小,从而会产生强烈的电磁耦合。研究表明,当天线间的间距小于或等于信号波长的一半时,接收天线上所收到的信号已经明显受到互耦效应的影响

射频模块天线端的ESD该如何设计?

硬件工程师在设计产品时,ESD抗扰度是一个重要的考虑指标。静电对于大部分电子产品来说都存在危害,射频模块对静电更加敏感。那么针对射频模块类产品,ESD抗扰度应当如何考虑和设计呢?关于ESD抗扰度等级,不同产品不同行业对应着不同的标准,国际电工委员会所颁布的IEC61000-4-2标准适合于各种电气与

天线在无线电工程中的作用

现在天线已随处可见,它已与我们的日常生活密切相关。例如,收听无线电广播的收音机需要天线,电视机需要天线,手机也需要天线。在一些建筑物、汽车、轮船、飞机上等都可以看见各种形式的天线。收音机、电视机使用的天线一般是接收天线,广播电视台的天线则为发射天线。而手机天线则收发共用,但须经过移动通信基站天线转收

癌细胞“天线”如何影响癌症治疗效果?

  受体蛋白CD95存在于所有癌细胞表面,像癌细胞的“天线”一般。德国癌症研究中心日前公布的一项新研究显示,对于在培养皿中分离出的单个肿瘤细胞,激活CD95可以启动细胞凋亡机制。但是在自然条件下真实的肿瘤组织中,激活CD95反而会促进肿瘤生长。  长期以来,科研界一直在探索,激活CD95究竟可以引发

国外研发出可折叠变形天线阵列

  美国普林斯顿大学科研团队研发了一种新型天线阵列。变形阵列被设计成一个被称为水弹(Water Bomb)的折叠纸盒,以创建一个可重构的、适应性强的雷达成像表面。  为了构建该系统,该团队在标准平板上安装了新型宽带超表面天线,然后将许多天线面板连接到一个精确设计的折纸表面。通过适当的顺序折叠和展开面

“千眼天珠”建成,313部天线瞄准太阳

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509427.shtm9月27日,圆环阵太阳射电成像望远镜通过工艺测试,正式建成。它是目前全球规模最大的综合孔径射电望远镜,也是国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”(子午工程二期)的标志性设备之一

基于特征模理论的系统天线设计方法(四)

图4-2、端口添加激励后的有源功率(紫色曲线天线总有源功率vs. 蓝色曲线为模式1有源功率vs.绿色曲线为模式3有源功率)图4-3、端口添加激励后的有源功率(蓝色曲线为模式1有源功率vs.绿色曲线为模式3有源功率),均采用公式计算得到,与图4-2所示的结果吻合图5-1、前六种模式的振子电流分布图5-

基于特征模理论的系统天线设计方法(三)

图2-2、前三种模式特征角(CA)随频率的变化曲线图2-3、前三种模式MS随频率的变化曲线以及带宽图3、反射系数随频率的变化曲线(蓝色曲线天线端口的总反射系数vs. 绿色曲线模式1反射系数vs. 红色曲线模式3反射系数)图4-1、模式加权系数随频率的变化曲线(蓝色曲线为模式1 vs. 绿色曲线为模式

基于ANSYS-HFSS-软件的WiFi天线设计与优化

引言近代以来移动通信技术迅猛发展,并且越来越普及,Wi-fi 技术是现代无线通信技术的重要组成部分。微带天线由于其剖面低,方向性好,制作可行性高,成本低,可贴合于物体表面以及容易组阵等特点,受到了很广范的青 睐;因此Wi-fi 技术和微带天线技术是近年来研究的热点。ANSYS HFSS 软件

基于特征模理论的系统天线设计方法(五)

B、矩形环天线特征模分析例2中采用的矩形环形天线边长为0.229米,扫频范围为100MHz ~ 1400MHz,采样131个频点。图6、前八种模式特征角(CA)随频率的变化曲线图7、100MHz时前六种模式的电流分布图8、前八种模式MS随频率的变化曲线图9、在方形环天线棱边起始点馈电时其端口VSWR

等离子体纳米天线超表面加速光束

  最近的研究表明,经过专门设计的光束具有在真空中沿弯曲路径传播的能力。目前用于产生加速光束的方法使用的是相位调制器和透镜,这种设备的长度为几十厘米或更长。这严重限制了其在各种材料下的适用性。本文使用由等离子体纳米天线组成的超表面来加速玻璃内部的光束。这种超表面能够生成高度弯曲的曲率半径为几百微米的

细胞天线—纤毛如何驱动或阻断癌症的发展

  你可能知道,我们的肺中排列着毛发状的突起,这些突起称之为运动纤毛(motile cilia),其是一些微小的微管结构,会出现在某些细胞或组织的表面,通常在我们的鼻腔和呼吸道中就能找到运动纤毛,同样其也会沿着男性和女性的生殖道分布,这些运动纤毛会从一边移动到另一边,清除呼吸系统中的微生物、粘液和死

基于特征模理论的系统天线设计方法(六)

C、MiMO天线特征模分析MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的

柱面共形裂缝阵天线的设计与仿真

1 前言波导裂缝阵天线容易控制口径面上的幅度分布和相位分布,口径面的利用效率高,体积小,剖面低,重量轻,在雷达和微波通信系统中获得了广泛的应用。但越来越多的要求需要天线与平台载体共形,这就对裂缝阵天线提出了更高的要求。柱面共形阵中需补偿从圆柱面上各辐射源到设计想的平口面的路程差在平口面上引起的非线性

基于特征模理论的系统天线设计方法(七)

图15、宽边馈电不同位置时电流分布与模式加权系数MWC从图15可以看出:天线支节位于宽边时,非常容易激励出mode #2,馈电点位置最好位于中间,在此频段只有mode #2和mode  #5,  且mode #2较mode #5大7 dB,期望!,其他馈电方式,会激励出更多模式,造成隔离度变差。图1

为智能手机开发可靠天线(一)

1983年推出的第一款商业化手机在当时被更多地视为昂贵的新奇事物,而非一种必备工具。这款手机重约2磅,售价相当于今天的9,000多美元,因其体积大而众所周知,在它10英寸长的机身顶端还可延伸出一条超过5英寸长的橡胶鞭天线。尽管它的外观尺寸如此巨大,但是它的电池充一次电,只能维持30分钟的通话。在过去

为智能手机开发可靠天线(二)

该团队使用仿真技术研究了各种天线设计。他们改变辐射、耦合和电感短路带的长度和宽度,以及短路和馈入引脚的位置。为了进行HFSS仿真而修改尺寸会带来散射参数(S参数)的显著改变,尤其是反射损耗(S11)。反射损耗可以用于判断天线在不同频率下的性能。为了改善824MHz到2,500MHz频率范围内的反射损

新型纳米天线能捕获超过90%的光能量

  目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介

基于特征模理论的系统天线设计方法(二)

由于λn的值变化范围很大,不便于观察,工程上也采用Modal Significance (MS)和特征角Characteristic Angle(CA)表示天线各个模式的谐振情况: (2.6-1)CA=180° -tan-1 λn    (2.6-2)由式(2.6-1)可知,MS的取值范围为(0,1

基于特征模理论的系统天线设计方法(一)

一、概述不断提高通信系统的通信容量和质量,是无线通信的永恒主题。随着无线通信技术的迅速发展,人们对天线的设计提出了越来越多的要求。采用超宽带(UWB)技术和多输入多输出(MIMO)技术在提高数据传输率方面具有极大的潜力,MIMO技术能够提高通信系统的信噪比,提高信道容量及抑制信道衰落,对于移动设备来

利用HFSS优化法快速确定天线的相位中心

1.什么是天线相位中心天线所辐射出的电磁波在离开天线一定的距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线的等效相位中心,如下图(虚线表示该天线的等相位面,在离开天线一定距离后,虚线近似为圆形(最外面一圈),其圆心即为天线的等效相位中心):2.HFSS优化法快速确定天线的相位中心(1)用后

关键技术突破!长得像飞毯的卫星要来了

  形似“太空飞毯”的新一代通信卫星研制工作正在进行。11月22日,记者从本市商业航天企业银河航天获悉,该公司在研的新一代通信卫星外形呈平面状,表面既有用于通信的相控阵天线,又有可以把太阳能转换成卫星能源的太阳翼,科研团队正在围绕“翼阵合一”关键技术展开攻关。  作为卫星通信系统的核心部分,天线是决

国内首个汽车整车天线测试实验室落地深圳

  近日,超材料电磁调制技术国家重点实验室-汽车紧缩场联合创新实验室(以下简称“联合创新实验室”)正式揭牌并落户深圳。这个全新实验室是我国首个开展汽车整车天线OTA性能紧缩场测试的实验室。  随着无线通信技术的飞速发展,特别是智联网汽车领域的崛起,汽车天线数量不断增加。因此,如何确保车载通信系统的正

纳米天线首次实现可见光波段内通讯

  美国波士顿大学科学家首次开发出能在可见光波段内操作的纳米无线光学通讯系统,更短波长的可见光将大大缩小计算机芯片的尺寸。新系统的核心技术是一种纳米天线,能让光子成群移动并高精控制光子与表面等离子体间的相互转换。相关论文发表在《自然—科学报告》上。  据IEEE《光谱学》杂志网站报道,此前沿单一通道

优化5G网络及物联网的天线设计(一)

出门上班时,您车库的门会自动关闭,同时它还会给您办公室的咖啡机发信息,告诉后者开始煮咖啡。同样是在这一天,您的洒水系统接到天气预报知道马上要下雨了,所以取消了下午的草坪洒水安排。这并不是一部未来派的电视节目,而是对即将推出的‘物联网’和下一代无线通信系统5G 网络的真实写照。不过,我们首先需要为

优化5G网络及物联网的天线设计(二)

优化移动设备的天线设计移动设备的天线必须足够小、足够轻,以便能放入手机设备中分配给它的有限空间。平面倒F 天线(PIFA) 体积小、功率强大,而且效率很高,所以非常适合用于无线通信。这些天线可以帮助蜂窝设备、WiFi 及Bluetooth® 技术实现多频段覆盖,因此也非常适合IoT 兼容对象