平面各向异性六角铁氧体基的小型化宽带多频天线

As an important part of the wireless transceiver systems, antenna performance of the merits has an important influence on the entire system. Recent years, with the development of microelectronics, monolithic microwave devices and their corresponding processing and packaging technology, the circuit density of the wireless electronic devices become rapid growth and simultaneously smaller device size. However, it is difficult to achieve a small size from its processing technology for the antenna. Also, subject to the limitation of the operating bandwidth, antenna eventually becomes the largest device in wireless electronic facility. Thus, carrying out the research of miniaturized, broadband and multi-frequency antenna, which adapts to modern information transfer, has become a very important research area. This project will study the "Compact Broadband Multi-frequency Antenna with Planar Anisotropic Hexagonal Ferrites Substrate", which is mentioned in the National Natural Science Foundation of China Major Project Guide. 1) Study and manufacture the low-loss planar anisotropy hexagonal ferrites; 2) Study on the modeling and simulation platform for the miniaturized, broadband and multi-frequency antenna based on planar anisotropic hexagonal ferrites substrate; 3) Study on the relationship between the electromagnetic parameter of the planar anisotropic hexagonal ferrites and the antenna parameter. Meanwhile, the broadband multi-frequency compact antenna will be schemed out based on the planar anisotropic hexagonal ferrites substrate.

天线作为无线收发系统的重要组成部分，其性能的优劣对整个系统的性能有着重要的影响。近年来，随着微电子、单片微波器件及其相应的加工与封装工艺技术的发展，无线电子设备的电路密集化水平越来越高，体积越来越小，而天线很难从其加工工艺上实现小尺寸，并受到系统工作带宽的限制，天线最终成为无线电子设备中体积最大的器件。因此，开展与现代信息传递相适应的小型化、宽频带、多频段天线的研究已成为一个非常重要的研究领域。本项目将对国家自然科学基金重点项目指南中的平面各向异性六角铁氧体基的小型化宽带多频天线开展研究。1）研究并制备出低损耗平面各向异性六角铁氧体；2）以平面各向异性六角铁氧体为基底的小型化宽带多频天线的建模和仿真平台研究；3）开展平面各向异性六角铁氧体的电磁参数同天线参数的关系研究，并以平面各向异性六角铁氧体为基底材料设计出宽带多频小型化天线。

随着微电子、单片微波器件技术的发展，无线电子设备的电路密集化水平越来越高，体积越来越小。因此，开展与现代信息传递相适应的小型化、宽频带、多频段天线的研究已成为一个重要的研究领域。.该项目按照计划要求顺利进行，并超额完成任务，研究人员完全稳定。获得了2020年四川省科技进步一等奖，在国内外核心期刊和国际学术会议上发表了标注该项目资助的学术论文125篇（标注率100%），其中第一标注超过75%，SCI收录42篇、EI收录37篇。申请发明专利9项，授权7项。培养博士研究生10名，硕士研究生20名，其中16名获得了国家奖学金。分别邀请了IEEE Fellow，亚利桑那大学电子和计算机工程系Hao Xin教授；IEEE Fellow，美国科罗拉多矿业学院Dobelman杰出教授，Atef. Z. Elsherbeni教授;IEEE Fellow美国东北大学杰出教授Vincent G. Harris博士；IEEE Fellow比利时鲁文大学的Guy Vandenbosch教授等进行了学术交流。项目负责人及项目组成员分别到美国、日本等国进行学术交流，派遣了9名研究生参加了国内外举行的国际学术会议；并同加拿大蒙特利尔大学、维多利亚大学、美国东北大学、比利时鲁文大学、日本九州大学联合培养博士研究生5名。.该项目取得了丰硕成果：1）提出了Ca2+离子取代制备平面Z+W型磁介复合铁氧体的创新方案，有效降低了平面六角铁氧体材料的高频损耗，并对高频磁介性能的调控机理进行了系统的实验和理论验证；2）提出了一种具有双频、双向圆极化特性的电磁偶极子天线，通过两个具有不同结构尺寸的圆极化电磁偶极子天线单元的组合，使所设计的电磁偶极子天线具有两个不同的工作频段，从而实现了双频双圆极化；3）提出了天线外置金属边框与内部地板延伸枝节结合的方法，完成了从移动通信频段中8个频段的覆盖，并实现了多频宽带化的特性。