一种双频宽带天线设计

文中给出了一种双频宽带平面天线设计。该天线由矩形加载单极子,倒L形加载单极子和匹配网络组成,频带覆盖30MHz-88MHz、107MHz-500MHz,带内驻波比〈3,增益分别〉-22dBi和-10dBi。该天线具有宽频带、小型化和低剖面等特点,可以用作机载天线使用。     

一种单层贴片式双频双极化滤波天线

设计了一种单层式跨频段双频双极化滤波天线。该天线在同一平面上的高频低频辐射贴片共用一个馈电端口,且均可以在两个垂直方向馈电实现交叉方向的线极化辐射。该天线通过在馈电点与低频辐射贴片之间插入一个低通滤波器,明显提高了高频辐射贴片的交叉极化隔离度。研究结果表明,带滤波结构的天线在两个频率点的反射系数小于-20 dB,4.9 GHz的最大增益大于4.8 dBi,26 GHz的最大增益11.7 dBi,〖JP2〗两个辐射频率的辐射方向图均体现良好的线极化特性,且主极化比交叉极化大20 dBi。该天线可作为未来微波与毫米波共用的5G通信终端天线或5G通信基站的MIMO天线阵元,相关技术和结论对于研制一体化集成的双频交叉极化相控阵天线也有重要参考价值。     

一种单空气介质层GNSS测量型天线设计

本文设计了一款单空气介质层测量型有源贴片天线,天线结构采用单层空气介质作为全球卫星导航系统(GNSS)贴片天线高低频段的电场辐射层,通过对高频贴片外边缘锯齿化处理和低频贴片内边缘锯齿化接地以及其外边缘设置锯齿辐射单元,使天线整体尺寸减小约20%。通过HFSS软件优化设计,实现了GNSS天线的成本低、体积小、增益高、轴比频带较宽、圆极化性能好等特点。同时,天线辐射贴片结构在设计上满足高低频相位中心高程差较小。本文所设计天线满足覆盖四大在运行卫星导航系统的高低信号频段,并且采用对称的四馈针馈电技术使得天线表现出良好的圆极化性能和相位中心稳定性,尤其适合于GNSS精确测量与精准定位系统终端设备。     

一种应用于WLAN 的双频对称型单极子天线

设计了一种应用于无线局域网的由共面波导馈电的双频单极子天线。该天线在2.45 和5.5 GHz 频率下谐振,其(10 dB)阻抗带宽分别为2.40～2.52 GHz 和4.80～7.30 GHz,覆盖了无线局域网2.4/5.2/5.8 GHz 的工作频带。另外,在工作频带内,还获得了良好的全向辐射方向图和天线增益。     

一种小型化双频宽带天线设计

提出了一种小型化双频宽带天线,天线结构由基板背面加载矩形贴片和在馈线上刻蚀一段U型槽线组成。天线制作在相对介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过三维仿真工具实现了天线的紧凑结构,总尺寸为25 mm×20 mm×0.6 mm。实测天线可以工作在5.8 GHz^11.0 GHz和14.5 GHz^21.5 GHz两个频段,频带内最大增益为4.23 dBi,实测与仿真结果吻合较好。该天线适合于多标准无线通信系统应用。     

一种小型化宽带双频贴片天线的设计

提出了一种基于U 形槽贴片天线设计的小型化宽带双频天线。采用基于有限元的商用软件对天线的电气特性进 行仿真和设计,制作了实验模型并进行测试,测试结果同仿真结果相吻合。结果表明,天线在824MHz~960MHz 频段和 1710MHz ~2170MHz 频段上的反射损耗均小于-10dB,相对带宽分别达到15%和24%,并且其尺寸远小于普通贴片天线。 所设计的天线可以作宽带双频天线应用于无线通信系统中。     

双频宽带双极化定向电磁偶极子天线设计

设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最后,通过两个高度不同的Г形探针分别对两个天线进行耦合馈电,实现双频宽带双极化定向辐射特性。根据仿真结果,对天线模型进行了加工和测试。仿真和实测结果表明：天线在低频段0.8~0.96 GHz和高频段1.7~2.7 GHz内反射系数的模值均小于-10 dB,所对应端口隔离度分别大于20 dB和25 dB,天线的测试峰值增益在低频和高频段分别为5.5 dBi和8.2 dBi。该天线可应用在无线通讯系统中。     

一种用于WLAN的小型双频宽带印刷单极天线

设计了一种满足WLAN双频工作所需的小型共面波导馈电的双频宽带印刷单极子天线单元.该单极子天线的设计采用了在倒锥形单极天线顶部添加半圈矩形螺旋枝节的结构,使其获得了小型化和双频宽带的性能.采用基于共面波导的馈电方式,天线单元具备宽带匹配、结构简单、制作方便和易与其它无线通信设备集成等优点.仿真和实测结果表明,设计的天线单元在WLAN应用的高、低频段上10dB阻抗带宽分别约为2100MHz(4.52～6.62GHz,约37.7%)和220MHz(2.27～2.49GHz,约9.2%),增益在2～3dBi之间;在相应工作点辐射波瓣图上全向性较好.该天线能满足WLAN应用所需,具有较高的工程应用价值.     

微带线馈电的宽带单层贴片天线

微带贴片天线已广泛应用于雷达系统,文中介绍了一种新型背腔式单层微带贴片天线,辐射贴片采用微带线馈电,为增加工作带宽,提供了两种不同的贴片形状,第一种是E形贴片,仿真及测试结果表明,此种单元在驻波比优于2的条件下可实现45%的阻抗带宽,但该单元的波瓣带宽较窄。为抑制交叉极化,通过在E形贴片上开四个槽,得到了第二种改进的E形贴片。该单元可实现14%的频带内驻波比优于1.5,同时交叉极化优于-15dB。对C波段8×16单元实验小阵的测试结果表明,该天线在17.9%的频段内具有良好的交叉极化性能及较高的工作效率。     

采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

ADC量化位数对阵列天线GNSS接收机的影响

在处理全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号时,针对模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）量化位数不同导致输出的信号信噪比下降的问题,推导了阵列天线波束形成后输出信号的信噪比理论计算模型,分析了ADC量化位数对阵列天线抗干扰GNSS接收机的性能影响。在7阵元天线且ADC量化位数为10的条件下,理论模型分析和数据仿真结果表明最大抗干扰能力约为85 dB。通过确定ADC量化位数与抗干扰GNSS接收机抗干扰能力之间的关系,其结论为工程应用中抗干扰GNSS接收机的ADC选型和设计提供了理论依据。     

一种毫米波微带双频天线阵的设计

文章阐述了利用3个T型功分器设计一个4×1的毫米波微带双频并馈天线阵方案,该双频天线阵的中心频率在32 GHz和35.36 GHz左右,运用Ansoft HFSS软件进行仿真测试,天线阵的增益方向图说明该天线阵主要的辐射方向是上半空,天线阵在32 GHz的增益为12.62 dB,在35.36 GHz的增益为10.72 dB。     

Wideband GNSS antenna covered by a double-sided metasurface

A novel global navigation satellite system (GNSS) antenna that employs a double-sided metasurface (MS) to cover a circularly slotted patch antenna is presented. With this MS, the antenna has a wide −10-dB reflection coefficient bandwidth from 1.160 GHz to 1.640 GHz (34.3%) and 3-dB axial ratio (AR) bandwidth from 1.170 GHz to 1.720 GHz (38.1%), covering all frequency bands of the GNSSs within a single band. Meanwhile, the right-handed circular polarization (RHCP) gain of the antenna is enhanced by the MS, with a peak value of 6.44 dBic at 1.600 GHz. An electrically small footprint of 0.364 λ₀ × 0.364 λ₀ is also achieved by the antenna at the operating frequency of 1.170 GHz.     

A dual-frequency GNSS sensor for space applications

High-performance laboratory breadboards of a dual-frequency global navigation satellite system (GNSS) receiver have been developed at the Institute of Satellite Navigation at the University of Leeds (ISN) for a number of years under a European Space Agency (ESA) programme. The main objective of these breadboards is to serve as development tools for receiver signal-processing research in view of scientific applications of GNSSs. Some of these applications will be realized by means of receivers embarked on satellites in low earth orbit (LEO) as part of on-going and future ESA programmes and will include precise orbit determination, radio occultation measurements and measurements of the parameters characterizing GNSS signals reflected at the sea surface. The principal application for which the signal-processing developments described in this paper have been targeted is radio occultation. During an occultation event the GNSS signal encounters a challenging environment. Substantial Doppler dynamics occur during a measurement, due to the effect of sharp gradients of the refraction index. Signal attenuation and deep fading caused by multipath propagation are also encountered. The areas of concern are the acquisition and tracking of signals in high dynamics and at low carrier-to-noise ratios (C/N₀), and also the performance of tracking the GPS P code without full knowledge of the spreading code, as dual-frequency atmospheric measurements are crucial to this application. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

车载电话用双频共面振子天线的设计

设计了一个用于车载电话的双频共面振子天线.为获得在同轴馈电时天线振子的平衡馈电,该设计使用了共面波导馈电结构.仿真计算结果给出了天线振子双臂的电流分布,并显示设计的共面振子天线在两个不同的频率上工作.实际设计天线的测试结果表明,在两个频带824MHz～896MHz和1850MHz～1990MHz内,设计天线的驻波比都小于2,而在水平面内的平均增益都大于指标值.     

采用弧形耦合馈电的宽带圆极化陶瓷天线

提出了一种以陶瓷为介质的小型化的宽带圆极化环形贴片天线.该天线具有较大的圆极化带宽,作为卫星接收天线同时接收多个卫星系统发出的导航信号.天线的辐射和馈电相互独立并且不受环境的干扰.测试结果表明：天线的阻抗带宽和轴比带宽分别为28%和32%.增益最大值为3.9 dBic.与传统的半波长贴片天线相比,本天线的体积缩小了89.6%,实现了天线小型化.该天线还具有较大的半波束功率宽度,可以覆盖倾角较低的卫星,它在卫星数目较少时,对建卫星系统有积极的使用价值.     

高增益低副瓣X波段宽带圆极化Vivaldi天线阵设计

设计了一种新型的覆盖X波段的宽带圆极化2×2天线阵,具有高增益、低副瓣和良好的圆极化性能.该阵列以Vivaldi天线为基本单元,采用旋转对称的十字形结构,四端口等幅馈电且相位依次为0°,90°,180°和270°.此天线阵在整个X波段内阻抗匹配良好,轴比均低于3dB.采用矩形栅栏和底部扼流环结构将天线地板上的表面电流集中在槽线附近并降低后向辐射,从而获得低副瓣和高增益.频段内的峰值增益为10.7 dB,前后比大于20 dB.两个主平面的方向图对称性良好且基本重合.各天线单元间的低耦合使得天线阵的交叉极化很低.实物测试结果与仿真结果基本吻合.     

一种新型宽频带多频微带天线设计

目前,同时适用于蓝牙、射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网这几大主流物联网通信技术标准的多频天线设计较少,为此,提出了一种新的小型化宽频带多频微带天线。该微带天线主要由一个矩形环、一个开口六边形环、三条矩形带以及缺陷地组成,可同时工作在蓝牙、射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网的通信频段上。天线谐振频率分别为2.47 GHz、3.48 GHz和5.55 GHz,相应带宽为0.11 GHz(2.38~2.49 GHz)、0.86 GHz(3.19~4.05 GHz)和1.11 GHz(4.95~6.06 GHz),增益最高达到5.75 dBi。实测结果显示,该天线在工作频段具有很好的辐射特性和增益,适用于当前应用的无线通信系统。     

一种宽频带高稳定相位中心导航天线的设计

设计了一款基于阿基米德螺旋天线的宽频带高稳定相位中心导航天线.采用阿基米德螺旋天线结构实现了宽带驻波带宽和轴比带宽,结合三维扼流环结构改善了天线相位稳定度和多径抑制能力.通过有限元电磁仿真软件建立了仿真模型和完成了参数优化设计,所设计的宽带高稳定相位中心导航天线的指标达到:在GPS、北斗、GLONASS和Galileo卫星导航系统的所有工作频点上,输入端口驻波比均小于1.45;在俯仰角-60°~60°主波束范围内轴比小于3 dB,相位稳定度在-2.5°~2.5°,方向图增益均在5 dB以上.相比于未加载扼流环,所设计天线的增益前后比改善2~6 dB（仰角60°和仰角120°对应增益差值）.该研究表明,结合了三维扼流环结构的阿基米德螺旋天线综合性能优异,适于设计宽频带高稳定相位中心天线.