本文设计了一种新型的抗金属无源UHF射频识别(RFID)印刷标签天线。该天线可以应用在卷烟包装上,仿真和实测数据证明,在915MHz处天线的阻抗为(20+j149)Ω,能和Alien Higgs-2芯片很好的实现共轭匹配。该标签天线的工作带宽为31MHz,通过RFID阅读器实测表明,所设计的标签天线读取距离可达到0.8m。

运用电磁耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。天线单元的设计采用了倒L型微带线馈电的形式,并在叠层贴片间引入泡沫材料,以降低介质板的平均相对介电常数,减小微带天线的Q值,从而达到了增大频带宽度的目的。仿真结果表明,单元天线驻波比小于2(VSWR<2)的相对带宽达到20%。

设计了一种双槽孔圆极化微带贴片天线。讨论了槽孔尺寸对天线性能的影响。并采用同轴探针顶部附加电容片的方式对天线馈电来增加带宽。在中心频率12GHz处,相对带宽为11.85%(VSWR≤2)。

研究了不同阶数的Minkowski分形微带贴片天线的性能,给出了一种双层2阶Minkowski分形阅读器天线,仿真结果表明,天线在谐振频率点处具有良好的性能,且尺寸大小为30mm×30mm,与普通的方形贴片天线相比,其面积大约减少了43.75%,宽度减少了25%,具有较好的尺寸缩减特性,天线的性能和尺寸能满足手持RFID阅读器的要求。该天线设计具有结构简单、易于制作等特点,适合用于RFID阅读器天线的小型化设计。

GPS系统自1994部署完毕后,迅速在导航、测绘及授时等多个领域得到广泛应用。GPS应用领域的快速壮大,有力地推动了天线技术的发展。在介绍GPS工作特性及其对接收天线要求的基础上,着重阐述了微带天线和四臂螺旋天线两种主要的GPS天线,并针对当前GPS接收设备发展趋势,展望了GPS天线在小型化、低成本、抗干扰、多频段等方面的发展方向和有关难题。

本文提出了下行多用户多天线系统中一种新的基于Tomlinson-Harashima预编码(THP)的低复杂度调度排序算法。该算法根据THP与误符号率的特点,将调度和排序结合在一起,有效降低了复杂度。仿真结果表明,本文提出的算法在平均误符号率性能上逼近贪婪调度best-first排序,而复杂度更低,在实际系统中有很好的应用价值。

本文提出了一种基于开关控制的小型化频率可重构IFA，能够利用布置在天线和共面波导(CPW)馈电的折叠槽内的多处开关实现IFA在不同频段上的谐振。本文所设计的IFA适用于2.5GHz和3.5GHz两个频段，利用开关选择不同的IFA分支来实现对应两个频段的切换。该设计通过改变CPW馈电结构上折叠槽的相对位置和长度能够改变天线的谐振频率，利用开关进行多条折叠槽的选择以及折叠槽长度的选择来实现频率可重构的目的。仿真结果表明，该设计可以实现在2.57GHz至3.58GHz频段内的频率可重构。

本文设计了一种具有增益滤波特性的高性能功率放大器-天线一体化集成电路。通过优化调谐滤波天线的输入阻抗，使其与功率放大器电路的输出端直接匹配，消除了功率放大器的输出匹配电路。这种无匹配集成设计能够有效降低电路插损，减小电路尺寸，从而提升系统效率。滤波天线的实现采用双层贴片天线，通过在上下两层贴片上开不同长度的环型槽来实现增益滤波特性。为了验证，设计、制造和测量了工作在3.4-3.6GHz的一体化电路原型。实验结果显示，功率放大器-滤波天线一体化集成设计在工作频带内的功率附加效率(Power added efficiency, PAE)超过55%，带内增益稳定度小于0.5dB，带外增益抑制大于25dB。相较于传统的级联设计，PAE提高了7%，带外抑制度和系统集成度都得到了明显提升。

本文提出了一种基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)的W波段连续切向节(Continuous Transverse Stub,CTS)天线。该天线采用SIW功分器结构，经过16组锯齿腔状的线源产生器直接激励CTS辐射槽，从而将传统全并馈CTS天线的纵向层数缩减为2层。这不但降低了天线剖面高度和成本，而且进一步提高了天线的效率。从HFSS仿真的结果可以看出，该天线在75～80GHz的频段内，反射系数在-10dB以下的带宽1.31GHz，在中心频点处反射系数达到-22.2dB，其最高增益为22.22dBi。

本文提出了一种应用于引信系统的宽波束毫米波天线阵。该阵列天线应用于60GHz-64GHz，由四组两两正交布局的1×2波导辐射单元以及SIW（基片集成波导）缝隙耦合馈电组成。由微带线到SIW过渡，可用于与T/R模块连接。基于双脊波导结构以及拓宽的方形波导结构的特点来设计宽波束的辐射结构；设计高集成度，低复杂性的微带线到SIW过渡结构。由HFSS仿真结果表明，在60GHz至64GHz带宽内天线阵列反射系数小于-13dB，并且在增益掉落3dB内，该天线阵列在60GHz、62GHz和64GHz均能实现xoz面和yoz面±50°的波束宽度。

本文设计了一种工作于Ku频段的多波束连续横向枝节（CTS）阵列天线，该天线通过切换馈电端口实现多波束扫描。该天线主要由抛物面反射器波束成形网络（BFN,beamforming networks）以及CTS辐射枝节两个部分构成，结构简单，采用PCB（印刷电路板）工艺制作。其中抛物面反射器波束成形网络包括基于SIW的H面扇形馈电喇叭以及抛物面反射器平面波转换结构；辐射部分为串馈CTS天线，通过预偏20°实现H面正方向波束扫描。天线工作在12.5GHz，通过改变馈电喇叭可实现0°-60°的大扫描角度。

本文提出了一种宽轴比带宽的RFID阅读器端射圆极化天线。该天线结构简单，采用矩形波导结构（等效为磁偶极子）结合一对蝶形振子结构（等效为电偶极子），同时采用四分之一波长的微带线结构和U型微带线调节阻抗匹配以及移相。最终，设计实现了一款超高频端射右旋圆极化天线，仿真结果表明该天线在谐振频点出的S11为-19.6 dB，阻抗带宽为180MHz(850 MHz-1030 MHz),3 dB轴比带宽（AR）为130 MHz(850 MHz-980 MHz)，可广泛应用于超高频RFID阅读器。

无线能量俘获技术能够从自由空间中收集射频能量信号，并将其转换为可用的直流电，使其适用于物联网和无线通信技术。在本文中，我们提出了一种高效率、可扩展的双极化多频点整流超表面，它由周期性单元结构和全波整流器组成。单元结构采用蝶形偶极子和交流能量通道组合，能够有效地将多个单元结构俘获的射频能量传输到整流器中，通过可扩展功能在更低的射频功率密度环境下工作。该结构可以有效地收集具有任意极化的入射波，在四个不同的频点中实现超过90%的射频能量俘获效率和较高的交流-直流转换效率，这些功能使所提出的设计非常适合作为低功耗设备的无线电源。

本文提出了一种工作于22GHz-29GHz的宽带低剖面高增益低副瓣阵列天线。天线由64个(8×8)子阵列组成，采用泰勒幅度加权进行非均匀馈电从而实现低副瓣。馈电网络采用悬置带状线结构，可有效降低馈电网络剖面高度；辐射网络采用8条CTS(continuous Transverse Stub)结构等间距排列，能有效降低损耗和实现宽带性能。通过HFSS仿真得到的结果表明，其阻抗带宽为27.5%，最终实现在工作频段范围内反射系数均小于-15dB，且在E面和H面的副瓣电平均小于-20dB，整体增益高于24.5dBi。

本文提出了一种应用于卫星通信系统的高增益，宽扫描角度的毫米波双频共口径波束扫描阵列天线。该阵列天线由八个连续横向切向节（CTS,Continuous Transverse Stub）辐射枝节，平行板波导（PPW,Parallel Plate Waveguide）功分馈电网络以及一种高性能双工器组成。基于CTS技术来设计全并馈的宽频带，高增益辐射结构;一种高性能双工器用于支持阵列天线双频共口径工作。由HFSS仿真结果表明，在20GHz和30GHz时天线最大增益分别超过25.2dBi和28.4dBi，并且在增益掉落3dBi内，该天线在20GHz和30GHz均能实现H面±40°的宽角度扫描。

针对微波整流电路功率容量低，整流效率低，尺寸过大的问题，提出了一种应用于单管瓦级功率无线输能，高整流效率的双频微波整流电路天线。为减小电路天线的整体尺寸，同时提出了双频微波整流电路与双频接收天线的一体化设计。传统的电路设计是将各个模块端口阻抗匹配至50Ω或75Ω再级联，阻抗匹配网络的存在不仅增加了电路的尺寸，还引入了额外电路损耗和级联失配损耗。本文通过对天线双频点阻抗进行控制，使其在1.5GHz和2.45GHz的阻抗与整流电路的阻抗共轭匹配，实现一体化设计。结果表明工作频率为1.5GHz，输入功率为40dBm时，一体化设计整流效率为63%；工作频率为2.45GHz，输入功率为40dBm时，一体化设计整流效率为53.35%。一体化设计比传统级联设计在提高整流效率的同时，还使电路和天线的整体尺寸减小了48%。

本文提出一种应用于RFID群读的多波束扫描方案，其基本原理是基于Butler矩阵移相网络理论设计馈电网络，该馈电网络输出端口与各天线单元通过同轴电缆相连，实现各单元天线间信号相位差的调节。由这些天线单元组成的固定间距的直线阵列天线，即可实现射频信号波束方向的偏转，并结合时分复用技术，实现多波束扫描功能。本文给出了馈电网络及天线结构的具体设计，并通过仿真计算发现，该设计方案的各项参数与理论基本一致。

设计了一款由16个Vivaldi单元组成的X波段余割平方波束赋形的均匀直线阵，使用伍德沃德-劳森抽样法获得阵列幅度和相位分布，并通过串联馈电功分网络实现。仿真结果表明，该阵列在中心频点9.4GHz处能够实现小于-26 dB的回波损耗，在6°～35°范围内实现了余割平方波束。同时方向图副瓣电平小于-23dB，阵列增益为14.5dB。

本文设计了一种应用于77GHz的全金属车载雷达天线阵列，天线的辐射单元采用单脊波导开缝的形式，实现了水平极化的辐射模式，并且结构更加紧凑，然后通过调整各个缝隙偏移中心的距离来满足切比雪夫电流分布，使天线在H面方向上的副瓣得以有效降低。天线的馈电部分通过一个一分八的E面不等分功分网络将8个天线辐射单元组成阵列来提高增益，并防止能量泄露，对不等分功分网络的幅度和相位进行优化设计，使其满足天线阵列在E面上的低副瓣需求。仿真结果表明，在所需的76-77GHz频段内|S11|小于-10dB，增益大于24.7dBi,E面和H面的副瓣电平分别优于-25 dB和-20 dB，方向图稳定。所设计的天线阵列结构紧凑，易于加工，在车载应用中具有良好的前景。

本文提出了一种双频段多功能集成天线，可同时满足多功能系统对近距离NFC和远距离LoRa的通信需求。该天线采用倒F形结构和感性线圈加载枝节组成，LoRa和NFC功能模块分别对应两个独立的馈电端口，感性线圈集成在倒F形天线结构内部，实现了天线整体尺寸的小型化。使用商用软件Ansoft HFSS进行仿真设计，两个功能模块（LoRa和NFC）的工作频点分别是868 MHz和13.56 MHz，两个谐振点的反射系数（LoRa:-15.6 dB,NFC:-18.7 dB）和-10dB阻抗带宽（LoRa:10 MHz,NFC:0.33 MHz）均达到了LoRa和NFC天线的设计要求，并且从辐射方向图仿真结果可以看出，LoRa天线模块在868 MHz时具有良好的辐射性能。