毫米波微带偶极子天线阵列

介绍了一种毫米波微带双面偶极子天线线阵。在单元天线设计的基础上，对相邻天线单元互耦的影响进行了仿真分析，然后根据实际测试结果，对相邻天线单元互耦的影响进行了分析。实测结果表明，该天线阵列具有较好的驻波和互耦性能，适合用于相控阵系统。     

支持空时分复用无线Mesh网络的微带阵列天线

支持空时分复用的无线Mesh网络采用多方向天线阵列技术,使用多个高增益定向天线进行多方向覆盖,具备通信距离远和天线自动扫描与对准的特性,便于快速部署。但现有的多方向天线阵列的设计从扩大通信距离的角度考虑,侧重于提高天线增益,使其垂直主瓣宽度仅为6°,这对于通信距离较近并且节点之间高程差较大的情况来说,覆盖性能不够理想。对多方向天线阵列的组成单元——微带阵列天线进行了优化设计,提出了一种支持空时分复用无线Mesh网络的微带阵列天线设计,其垂直主瓣宽度可达30°,并对设计的微带阵列天线进行了性能仿真和实际测试。     

LTCC圆极化双层微带阵列天线的设计

利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺制作以陶瓷作为基板的双层圆极化微带阵列天线。传统设计中,使用柔性基板制作多层寄生微带阵列天线,由于加工精度及基板之间空气层的原因,阵列天线的圆极化特性以及阻抗匹配与仿真结果相差较大。该文采用低损耗高频陶瓷材料设计了应用于X波段的16单元双层圆极化微带阵列天线。通过实际测试,16单元阵列天线具有较好的带宽和圆极化特性,从而验证了LTCC技术可以很好地应用于微带阵列天线的研制。     

微带串馈赋形波束阵列天线设计

利用阵列天线的不均匀性可以实现对辐射单元幅度和相位的控制以达到特殊波束赋形目的。传统设计中,基本没有考虑微带不连续性对微带传输线长度的影响。本文采用仿真方法获得了微带贴片单元的等效参数,综合考虑了微带不连续性对贴片单元长度以及贴片间传输线长度的影响,设计了双层X波段32元串馈矩形微带贴片阵列天线,实现了余割平方赋形波束。运用电磁仿真软件CST对该阵列天线进行仿真,制作了天线实物并进行了实验,结果与预期指标吻合较好。     

基于两种单元贴片的毫米波平面反射阵列天线

针对单层介质单一贴片很难实现360°全域相位变化,文中提出了一种拥有环形贴片和环圆混合型贴片两种贴片组合结构的毫米波平面反射阵列天线,这种结构可以实现更为平滑的360°相位变化.利用这项技术,设计和分析了频率为94GHz的单层毫米波微带平面反射阵列天线,仿真计算验证了该方案的可行性.     

一种提高微带MIMO 天线端口隔离度的新方法

多输入多输出(MIMO) 无线通信系统已经成为提高通信系统可靠性和数据传输速率的有效技术。MIMO 通信系统中,终端天线的性能对系统通信容量的提升至关重要。为了提高天线端口隔离度,提出了一种在微带天线辐射贴片上加载缝隙阵列实现天线极化分集,提高天线隔离度的方法,并且将这种方法应用于两个2 单元微带MIMO 天线设计中,取得了良好的效果。缝隙阵列加载不但抑制了微带MIMO 天线单元间的耦合,而且产生了更多谐振频点,改善了高频谐振频点畸变的天线辐射方向图,并且天线尺寸也得到了很大的减缩。最后对比分析了设计的两个微带MIMO 天线,实测结果与仿真计算比较可知,在工作带宽内,单元天线间耦合得到了非常有效的抑制。这种在平面天线辐射贴片加载缝隙阵列改变天线极化方向的技术可以很好地用来抑制多天线系统中单元天线间的耦合,而且对天线的其他性能不会造成影响。     

基于环形极子的太赫兹超宽带圆极化阵列天线

以方环单极子天线为基础,设计了一种太赫兹频段超宽带圆极化微带阵列天线。提出的新型低剖面环形天线单元由C型结构和改进后的接地结构组成,实现了天线表面电流不对称流动以及电流的最优纵横比,辐射圆极化波;采用2×4天线阵列不仅提高了天线增益,而且增强了其方向特性。仿真结果表明,该阵列天线的阻抗带宽为67.42%(193.86~391.02 GHz),圆极化轴比带宽可完全包含该频段,且在该频段内峰值增益为15 dBi,在太赫兹通信设备中具有广阔的应用前景。     

高分子磁性基板微带天线设计及应用

高分子磁性微带天线单元与磁性微带天线阵具有普通微带天线所不具备的体积小、频带宽、工作环境温度达-40℃~ 50℃等优点。该文采用商用软件对此天线阵进行仿真设计,并制作了1 024单元微带矩形贴片组成的阵列天线,对其电性能进行了测试,结果表明计算与测试基本相符。最后用此天线接收了若干卫星上的Ku波段电视信号,效果良好。     

圆形稀布阵列天线综合

将智能优化算法应用到圆形阵列天线综合当中,介绍了圆形稀布阵列天线的设计方法,利用入侵杂草算法优化阵列单元的位置,得到旁瓣电平尽量低的方向图。文章介绍的方法不但能够对相邻阵列单元的最小间距、阵列天线孔径尺寸和阵列单元数目进行限制,而且能够降低圆形稀布阵列天线优化过程的复杂程度。     

一种小型化双频双圆极化天线北大核心CSCD

本文设计了一款小型化单层单馈的双频双圆极化天线。在已有双偏心圆环天线结构研究的基础上,通过开槽来改善天线性能。本文设计的天线由两个尺寸不同的偏心圆环组成,在耦合馈电的对称圆环天线基础上改变内外圆心位置,从而改变其电流的分布,实现左旋或右旋圆极化。通过在圆环上蚀刻弧形槽来改变电流路径,从而改善轴比带宽。利用同一个弧形微带馈电线对两个非对称的圆环激励,实现馈电和阻抗匹配。经过仿真验证,本文提出的双圆环开槽天线在25.6GHz和37.1GHz处分别实现左旋和右旋圆极化。     

H 形缝隙耦合双极化微带天线阵设计分析

设计并仿真了一种基于H 形缝隙耦合馈电,工作在u K 波段的微带双极化天线,并进行了4 单元平面组阵。4 单元阵实现的指标：驻波小于2 的相对带宽达到8.2%,双极化端口隔离度达-32dB,交叉极化达-23.5dB,方向图前后比 达-28dB,增益达到15dB,3dB 增益带宽达23.2%,并且两种极化下天线方向图有较好的一致性。天线采用多层结构,减 小了天线尺寸,并且两组馈电在不同夹层的设计使得进一步组阵变得便利,适应了双极化合成孔径雷达及抗多径干扰高 的移动通信系统的需要。     

基于小间距低耦合阵元的微带天线阵设计*

设计微带天线阵时,减小阵元间距会导致阵元间耦合增加,从而导致增益下降(在考虑口径增益减小的基础上进一步下降).针对该问题,提出一种减弱小间距阵元间耦合的新方法,即通过在地板上蚀刻两条共面波导,引入新的幅度可调的耦合去抵消原有耦合,从而实现减小阵元间耦合的目的.该方法将邻边间距为0.024λ0(λ0是自由波长,中心间距约0.38λ0)的阵元之间的隔离度(IS21I)从6.1dB提高到21dB以上,改善了阵元的辐射特性,使每个阵元的辐射方向图接近单个贴片的辐射方向图.为验证有效性,本文基于该方法设计了一副二元微带天线阵,并对其进行测试,与等口径面的二元阵比较,增益提高了约1.2dBi,与等增益的二元阵比较,面积减少了约10.2％,且副瓣电平有较大改善.     

双圆极化共形相控阵天线研究

设计了一种基于十字缝隙耦合双圆极化微带共形相控阵天线。首先设计了微带天线单元,分析了天线各结构参数对天线性能的影响。通过电桥向偏馈于十字缝隙上的馈线馈电,实现等幅、相差90°馈电,电桥的两个端口分别获得旋向相反的圆极化信号。然后对天线单元进行了测量,结果表明天线轴比小于3dB 的带宽为16%,驻波小于1.5 的带宽 为17%,波束宽度大于87°。最后对5×5 共形相控阵天线进行了仿真与测量,结果显示天线可以扫描60°,适合用作载体共形的卫星通信天线。     

一种新型低剖面、双频、双极化宽频带阵列天线的研究与设计

设计了一种结构新颖的双频、双极化基站阵列天线并进行了仿真和实验研究。双频阵列由采用新型印刷金属圆弧耦合馈电的圆环天线(低频)与交叉微带印刷振子(高频)嵌套构成。首次采用印刷金属圆弧耦合馈电拓宽了圆环天线带宽,并利用反相馈电技术提高了端口隔离度(<-28dB)、加强了方位面方向图的对称性、降低了交叉极化电平;对在双频结构中受影响较大的高频阵元进行了相位误差分析;最后给出了整个双频阵列的实测结果,与仿真理论值吻合较好。该阵列天线具有宽频带(806~960MHz、1710~2170MHz)、低剖面(35mm)、高极化隔离、结构紧凑、方位面波瓣恒定(65±6°)等优点,适合用于双频基站系统或星载/舰载通信系统。     

一种宽频带二元微带天线阵的设计与制作

设计了一种连续旋转馈电方式下层叠结构的双单元圆极化微带天线阵。讨论了利用调谐支节优化层叠结构微带天线阻抗带宽的方法,并在此基础上引入连续旋转馈电方式组成了二元微带天线阵。制作并测试了相应的天线阵,结果表明:采用层叠结构可以有效扩展微带天线的阻抗带宽,同时提高了天线增益,连续旋转馈电技术则提高了天线阵的圆极化纯度,测试结果与仿真吻合较好。     

微带串馈天线阵的理论分析和仿真设计

论述了微带天线的基本理论、经典分析方法、天线单元的馈电方法以及微带阵列天线的形式、特性及馈电网络,从毫米波天线单元入手,研究了16元矩形微带贴片天线阵的设计方法,并给出了仿真结果,与理论计算值相符。     

Broadband proximity fed ring microstrip antenna arrays

Various gap-coupled array configurations of ring microstrip antennas and rectangular slot cut ring microstrip antennas with proximity fed slot cut ring microstrip antenna for larger bandwidth and gain are proposed. The rectangular slot in ring patch reduces its orthogonal TM₀₁ and TM₀₂ mode resonance frequencies and along with TM₁₀ modes of fed and parasitic ring patches, yields broadband response. The gap-coupled configuration with ring patch and slot cut ring patch yields bandwidth of nearly 430 MHz with broadside radiation pattern and peak gain of more than 9 dBi. By gap-coupling ring patches along all the edges of proximity fed pair of slot cut ring patch, a 3 × 3 ring microstrip antenna array is realized. It yields bandwidth of more than 460 MHz with peak gain of more than 10 dBi. To further improve upon the bandwidth, a 3 × 3 array of ring patches in which rectangular slot is first cut on the edges of ring patch which are gap-coupled along x-axis and further cut inside the patches which are gap-coupled along x and diagonal axes, is proposed. Both of these configurations yield bandwidth of more than 500 MHz (>45%) with a peak gain of around 10 dBi.     

二单元圆极化微带天线阵列中 介质边缘效应仿真实验分析*

紧凑型双馈圆极化微带天线阵列在E面和H面存在严重互耦,会导致天线阵列的整体性能显著下降.为此,设计了二单元圆极化微带天线阵列,建立了参数化HFSS模型,对天线单元间距、辐射基片切向方向边缘效应对E面和H面互耦影响进行了仿真和分析,结果表明存在临界单元间距值.小于该值时,H面的互耦比E面的严重,反之H面的互耦会随着间距加大而显著下降;对于E面互耦,辐射基片切向方向的介质边缘存在对应最小E面互耦的最佳尺寸,但对于H面互耦,介质边缘效应并不显著.进一步设计了具有典型参数值的实物样品,测试结果验证了上述情况,并表明:介质边缘效应只能改善E面互耦,但对H面互耦的改善需要采用其它方法.     

抗干扰天线及天线阵列研究

本文对抗干扰天线及天线阵列进行了研究,提出了一种小型化的微带贴片天线,并使用该天线单元进行组阵。文中提出的立体天线阵列的主天线单元实现了宽波束和在低仰角方向上增益的改善,能够满足工程应用的需要。