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无线数据采集系统915MHz天线的设计∗陈琼;杨杰;王善进;冯军【摘要】提出了一种工作频率为915 MHz的印刷偶极子天线。
为了使天线获得宽带特性和平衡馈电,采用了微带线到共面带状线的巴伦馈电。
仿真表明天线在830 MHz~1030 MHz左右范围内,回波损耗低于-10 dB,相对带宽可达22%。
在中心工作频点上,该天线具有良好的回波损耗,可达-50 dB。
且结构简单,易于制作和集成,可用于相关的无线数据采集系统中。
%A printed dipole antenna operating at 915 MHz is proposed. The antenna is fed by a microstrip to copla-nar stripline Balun to achieve broadband operation and balanced feed in the band. The impedance bandwidth deter-mined from a 10 dB return loss is found to be about 22%,with the bandwidth 830 MHz to 1 030 MHz. The antenna has excellent performance of S11<-50 dB at 915 MHz. The antenna has characteristics of simple structure,and is easy to be integrated. It can be used in wireless data collection systems.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P746-748)【关键词】共面带状线;印刷偶极子天线;巴伦;微带【作者】陈琼;杨杰;王善进;冯军【作者单位】东莞理工学院电子工程学院，广东东莞523808;东莞理工学院电子工程学院，广东东莞523808;东莞理工学院电子工程学院，广东东莞523808;东莞理工学院计算机学院，广东东莞523808【正文语种】中文【中图分类】TN827.2在一些无线电能数据采集系统中，可见利用电能采集芯片CS7760对用户端的耗电量数据进行采集的情形，系统的无线收发单元一般会采用低功耗、多信道的FSK 无线通信芯片IA4421完成电能相关数据的传输和接收。
具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦的设计徐平【摘要】提出了一种具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦.通过采用阶梯型阻抗变换器,拓宽了巴伦的工作带宽.同时,在微带线的开路枝节上增加了一个1/4波长的开路枝节,使得巴伦可以在所需的频段内实现陷波特性.仿真结果表明,巴伦除在1.25～1.46 GHz频带内实现陷波外,在0.38 ～2 GHz频带内反射系数均＜-10 dB,插入损耗均优于-1.8dB.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2015(028)006【总页数】3页(P173-175)【关键词】巴伦;宽带;陷波;微带线;槽线【作者】徐平【作者单位】西安导航技术研究所通信事业部,陕西西安710068【正文语种】中文【中图分类】TN821通信技术的快速发展，无线频谱资源的日趋密集，使得通信设备的集成度逐渐增加，并可拥有多种无线通信模块，同时相互稳定、高效地工作。
这也就对通信设备的前端关键部件天线提出了更高的要求［1－2］。
平衡结构的天线一般都具有完全对称的辐射臂。
当采用微带线、共面波导或同轴线等不平衡馈线馈电时，为实现天线馈电网络的阻抗匹配并保证天线的电性能不发生畸变，需要设计适当的不平衡线至平衡线的巴伦来进行馈电。
同时，为了抑制其他频段信号对所用无线通信系统的潜在干扰，就需要设计具有陷波特性的天线和相应的微波电路［1－4］。
本文提出了一种可用于槽线天线馈电的具有陷波特性的宽带微带线－槽线巴伦。
通过引入的阶梯阻抗变换器，有效拓宽了巴伦的工作带宽;通过在微带线开路端引入的λ0/4的开路枝节(λ0为陷波波频段中心频率的自由空间波长)，实现了对干扰频段信号的抑制［4－8］。
1 巴伦的设计与结构提出的具有陷波特性的宽带微带线－槽线巴伦的结构如图1所示。
巴伦选取相对介电常数为2.65，厚度为2 mm的介质基板印制。
介质基板的上层是带有扇形开路枝节和阶梯阻抗变化器的微带线;下层是带有圆形短路枝节的槽线。
在微带线扇形开路枝节上引入陷波开路枝节，用于抑制其他频段的潜在干扰。
超宽带巴伦的研究与设计
乔冬春;戴永胜
【期刊名称】《固体电子学研究与进展》
【年(卷),期】2016(0)2
【摘要】首次提出一种新型超宽带巴伦的设计与实现方法。
采用共面波导及共面带状线代替传统微带线结构,显现出超宽带的特性,同时这种结构具有幅度平坦、相位一致、误差敏感度低等优点,极易加工制作成产品。
根据项目需求,最终设计出一款中心频率为4.8GHz、带宽4.8GHz、相对带宽达到100%、尺寸为
8mm×12mm×0.1mm、幅度平坦度高、相位一致性好及各项性能均优异的超宽带巴伦。
本文就该巴伦的设计思路、工作原理及三维结构进行分析。
【总页数】4页(P128-131)
【关键词】超宽带;耦合;巴伦;共面波导;共面带状线
【作者】乔冬春;戴永胜
【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN925
【相关文献】
1.具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦的设计 [J], 徐平
2.一种宽带平面巴伦的设计 [J], 俞忠武;唐雪峰;马腾飞
3.基于低温共烧陶瓷层叠式宽带巴伦的设计 [J], 刘晴晴;庄晴光;吴宪顺
4.0.1-1.2GHz宽带巴伦低噪声放大器设计 [J], 赵启越; 张为; 刘艳艳
5.短波大功率宽带并联谐振腔巴伦的研究与设计 [J], 杨逸飞;张小林;王杰;高火涛;张云华
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一种使用新型巴伦的双频宽带准八木天线赵廷辉;熊阳;余贤【摘要】准八木天线具有较好的方向性,但其带宽还不能满足实际应用需要.为解决双频带准八木天线带宽较低的问题,提出了一种新型双频准八木天线,其具有相对带宽较大的两个工作频带,并可以应用于定向WLAN/Wimax通信系统.该天线采用喇叭形巴伦来增加带宽,采用多支节结构的两对辐射偶极子来激发两个不同的频率.低频辐射偶极子采用阶梯阻抗来减小物理尺寸,通过合理配置两对辐射偶极子和反射器可以获得良好的辐射特性.使用Ansoft HFSS对天线进行优化,并制作了实物.实验测量结果显示该天线S11＜-10 dB的频段为2.36～2.8 GHz和3.3～3.8 GHz,前后比均在10 dB以上,带内增益分别在6 dB和8 dB以上.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2017(041)006【总页数】5页(P47-51)【关键词】双频天线;准八木天线;喇叭形连接结构【作者】赵廷辉;熊阳;余贤【作者单位】南开大学,天津300350;南开大学,天津300350;南开大学,天津300350【正文语种】中文【中图分类】TN82近年来，随着无线通信的快速发展，尤其是无线局域网络(WLAN) 和全球微波互联接入(WiMAX)的持续发展,对拥有大的阻抗带宽和良好辐射特性的双频或多频天线的需求急剧上升[1-3]。
平面印刷准八木天线具有结构紧凑、低剖面、重量轻、增益高和轴向辐射模式等特点而得到广泛的应用[4-12]。
一些研究人员引入开口环双模谐振器来实现双频,该天线的性能与谐振器的特性有关[4]。
一些研究者将低频偶极子作为高频的反射器，用高频偶极子作为低频引向器[5],这类天线增加了电容来调节阻抗匹配，虽然节省了空间，但大大增加了设计难度。
另外一些研究将偶极子上开了两个L形槽来激发不同的频率,并且使用双模谐振器来实现对双频的引向[6]。
然而，这些天线的共同特点就是它们的频带都很窄，这也是八木天线的特点之一。
一种工作于4GHz的正方形微带巴伦设计
汪海鹏;杨曙辉;陈迎潮;冯梦璐
【期刊名称】《电子器件》
【年(卷),期】2016(39)4
【摘要】传统结构巴伦是一端开路的对称四端口网络,在奇偶模分析的基础上,对传统的巴伦结构进行改进,设计了一种工作于4 GHz的正方形微带巴伦。
利用HFSS 进行仿真分析,并加工成实物。
测试结果表明,在3.7 GHz^5 GHz范围内,|S_(11)|大于10 d B;在工作频段内,|S_(21)|与|S_(31)|均小于4 d B,S_(21)与S_(31)之间的相位差在178°到183°范围内。
该巴伦结构简单、实现成本较低,可应用于无线局域网、射频识别等领域。
【总页数】4页(P755-758)
【关键词】微带巴伦;S参数;奇偶模;四端口网络
【作者】汪海鹏;杨曙辉;陈迎潮;冯梦璐
【作者单位】中国航天科技集团公司物联网技术应用研究院;中国传媒大学通信工程系;南卡罗来纳大学电气工程系;北京信息科技大学信息与通信工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】N702
【相关文献】
1.一种新型超宽带微带巴伦的设计 [J], 郭福强;陈星;吕文龙
2.一种P波段微带巴伦的设计 [J], 姚波;安士全
3.一种基于微带线-带状线巴伦馈电的Vivaldi天线设计 [J], 刘晓;丛惠平;何红英;付博实
4.一种微带巴伦八木天线阵列 [J], 伍举
5.一种微带巴伦八木天线阵列 [J], 伍举
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(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510516028.5(22)申请日 2015.08.20H01P 5/10(2006.01)(71)申请人南京理工大学地址210094 江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人马卉 林善明 刘琳 李昱燃王建朋(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱显国(54)发明名称一种基于过渡结构的超宽带巴伦(57)摘要本发明公开了一种基于过渡结构的超宽带巴伦，包括介质基板上表面设置的输入端微带线导带、两个输出端微带线导带，介质基板下表面设置的槽线、金属接地板，以及连接输入端微带线导带和槽线的圆形金属通孔；所述输入端微带线导带与槽线呈垂直立体交叉结构，圆形金属通孔设置于该交叉点位置；两个输出端微带线导带分别设置于输入端微带线导带的两侧，二者均由介质基板边缘开始向输入端微带线导带延伸且末端折叠呈U 型；两个输出端微带线导带的折叠部分均与槽线呈垂直立体交叉结构，且一侧的输出端微带线导带旋转180°后与另一侧输出端微带线导带关于输入端微带线导带呈轴对称分布。
本发明具有结构紧凑、插入损耗小、匹配特性好的优点，便于无线通信向宽带、小型化发展。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 106469843 A 2017.03.01C N 106469843A1.一种基于过渡结构的超宽带巴伦，其特征在于：包括介质基板(7)上表面设置的输入端微带线导带(4)、二端口输出端微带线导带(1)、三端口输出端微带线导带(6)，介质基板(7)下表面设置的槽线(2)、金属接地板(5)，以及连接输入端微带线导带(4)和槽线(2)的圆形金属通孔(3)；所述输入端微带线导带(4)与槽线(2)呈垂直立体交叉结构，圆形金属通孔(3)设置于该交叉点位置；二端口输出端微带线导带(1)和三端口输出端微带线导带(6)设置于输入端微带线导带(4)的两侧，二者均由介质基板(7)边缘开始向输入端微带线导带(4)延伸且末端折叠呈U型；二端口输出端微带线导带(1)和三端口输出端微带线导带(6)的折叠部分均与槽线(2)呈垂直立体交叉结构，且二端口输出端微带线导带(1)旋转180°后与三端口输出端微带线导带(6)关于输入端微带线导带(4)呈轴对称分布。
一种新型的超宽带微带转共面带状线巴伦
余冬
【摘要】设计了一种新型的微带转共面带状线(Coplanar StripLine以下简称CPS)的巴伦结构.它可以应用于多种常用的介质板上,具有结构紧凑、超宽带、低损耗的特点.制作了一个两端为50Ω微带线的背靠背电路,测试得插入损耗(S21)＞-1dB、回波损耗(S11)＜-15dB的带宽为2.7GHz～7.3GHz,S21＞-4dB、S11＜-10dB的带宽为1.4GHz～15.6GHz .
【期刊名称】《数字技术与应用》
【年(卷),期】2010(000)007
【总页数】2页(P151-152)
【关键词】微带;共面带状线;转换;巴伦;超宽带
【作者】余冬
【作者单位】上海航天局804所,上海,201109
【正文语种】中文
【中图分类】TN713
1 引言
CPS是一种单面的平衡线，具有尺寸小、易于集成在各种轮廓表面且不连续性带来的寄生效应小等优点，它广泛应用于微波平衡混频器、滤波器、移相器和天线等设备中。
微带线是一种最常用的非平衡传输线。
为了能充分应用这两种传输线的优
点，我们需要设计一种低损耗、小尺寸、宽频带的巴伦电路。
现在已经报导了几种微带转CPS的巴伦结构。
一种基于模式转换原理的单面变换
巴伦背靠背电路的3dB插损带宽为4.5 GHz[1];一种应用优化平衡T形结的巴伦变换背靠背电路的3dB插损带宽可以达到7GHz（68%）[2（]见图1(a)）；一种应用切比雪夫变换段和λ 4 扇形匹配的巴伦变换背靠背电路的3dB插损带宽达到
9.4GHz（1GHz～10.5GHz，162%）[3]，（见图1(b)）。
以上介绍的电路中，其中部分需制作在高介电常数的介质板上以达到微带线和cps 之间的阻抗匹配；并且以上的电路中微带线和cps之间的地板存在不连续性，这
会形成阻抗突变，电路的匹配性在高频端较差。
本文提出了一种新型的巴伦电路，它可以制作在多种常用介质板上。
通过调整地板的渐变区及扇形段的半径和角度来可以实现微带线与CPS的阻抗匹配。
电路采用50Ω同轴馈电，无需额外增加微带阻抗匹配电路，既保证了宽带性，又使得电路
简洁紧凑。
图1 资料中介绍的巴伦变换电路
图3 电路各部分电场分布示意图
图2 新型微带转CPS巴伦示意图
2 设计思路
本文设计的电路如图2所示。
可以看出：CPS中的一条带状线经过渐变地板变换
为微带线，而另一条带状线则在地板末端转换为半径R、倾斜角2θ的扇形匹配段。
仿真软件使用Ansoft的HFSS。
电路中各部分的电场分布如图3所示。
A-A’端处微带线的电场分布在微带线与地板之间沿Y轴方向传播，特性阻抗为50Ω；而D-D’端CPS的电场分布在两根平行的带状线之间沿X轴方向传播，特性阻抗为152Ω。
可见匹配电路需要同时完成
电场旋转90°和阻抗变换的功能。
在BB’段，通过微带线的地板逐渐向Y轴负方
向减少，微带线的电场分布也逐渐由沿Y轴方向变为斜向X轴方向。
在C-C’段，通过扇形匹配段将地板的能量耦合到另一根带状线上，同时地板进一步渐变至0，使电场分布最终变为Y沿X轴方向传播。
图4 巴伦电路不同R对应的S参数指标
3 参数设计
因为电路的阻抗匹配是由地板的渐变以及扇形匹配段的耦合作用共同完成的。
只要调整好地板的渐变段长度和角度及扇形段，理论上可以实现任意阻抗的匹配。
通过大量的仿真工作，我们发现了以下规律：
a）扇形匹配段的半径R决定了巴伦电路匹配的频段（图4）；
b）地板的渐变长度dbL和角度dbθ决定了巴伦电路匹配的性能，频段越低，
dbL越大，dbθ越小。
（表1）；
c）对应于CPS中缝隙（G）不同的情况，微调电路参数值可实现匹配（图4），
其中G=0.2mm对应CPS特性阻抗为107Ω，G=0.6mm对应CPS特性阻抗为152Ω，说明该电路对于两端电路的特性阻抗变化不敏感。
图5 巴伦电路不同G对应的S参数指标
4 实验研究
为了验证仿真数据的正确性，制作了一块两端为微带线的背靠背电路。
它制作在Taconic TLX-6介质板上（=2.65，h=0.5mm）。
实物见图6，相应参数见表2，电路总长度为90mm。
电路采用矢量网络分析仪AV3629D测试。
仿真和实测结果如图7所示，两者的
趋势基本吻合，电路实测得插入损耗（S21）>-1dB、回波损耗（S11）<-15dB
的带宽为2.7GHz～7.3GHz，S21>-4dB、S11<-10dB的带宽为1.4GHz～
15.6GHz。
表2 新型微带转CPS巴伦参数?
图6 巴伦电路实物图(a为正面，b为反面)
图7 背靠背电路实测值
表1 不同频段（S11<-10dB）对应的电路参数?
5 结语
设计了一种新型的超宽带微带转CPS巴伦电路。
通过优化地板的渐变设计以及扇形匹配段的尺寸实现了阻抗匹配。
它可以制作在多种常用的介质板上，且无需额外的微带阻抗匹配电路，从图4的仿真结果可以看出，只要适当调整参数，该电路就能应用在更高的频段，所以该电路具有超宽带、尺寸小、结构简单、易于集成、适用频带范围广的优点。
[参考文献]
【相关文献】
[1]N.I.Dib,R.N.Simons,and L. P.B.Katehi,"New uniplanar transitions for circuit and antenna applications,"IEEE Trans.Microwave Theory Tech.,vol 43,no.12, pp.2868-2873,Dec.1995. [2]Y.Qian and T.Itoh,"A broadband uniplanar microstrip-to-CPS transition,"in Microwave Conf Proc.,AMPC'97,vol 2,1997,pp609-612.
[3]Wen-Hua Tu and Kai Chang,,"Wide-Band Microstrip-to-Coplanar Stripline/Slotline Transitions"IEEE Trans.Microwave Theory Tech.,VOL.54,NO.3,pp1084-1089,MARCH 2006.。
