一种对跖圆形的宽带共形阵列天线

针对目前共形天线带宽窄、增益低的缺点,提出了一种新型的宽带对跖圆形天线结构.利用该结构组成的串联和串并联结合的共形阵列天线,其增益高、带宽宽,可以工作在无线局域网(WLAN)2.4GHz频段.仿真结果表明,共形后的串联4单元横向阵列天线的-10dB带宽为1.812~2.901GHz(相对工作带宽46.2%),在2.45GHz处的最大增益为6.8dBi.而纵向共形后的串并联4×4单元阵列天线可以实现双频带,-10dB带宽分别为2.316~2.367GHz和2.588~2.858GHz,在2.8GHz处的最大增益为7.2dBi.     

2．4GHz四单元微带贴片天线阵的设计与仿真

为满足2.4 GHz ISM频段无线宽带定向通信要求,设计了一种口径耦合的小型四单元短路贴片天线阵,采用短路面加载辐射贴片,使单元贴片天线长度缩小一半,仿真结果表明,天线阵工作于ISM频段2.42～2.4835 GHz,增益达到11.5 dBi.同时设计了加反射板的宽频带四单元平面单极天线阵,天线中心频率为2.4 GHz,|S11|<-14 dB为500 MHz,相对带宽是20 %,增益达14.7 dBi.     

一种高性能Fabry-Pérot贴片天线设计

提出了一种新的极化转换单元结构,可作为覆层用于设计具有高辐射性能的微带贴片天线.通过采用在介质基板上下表面涂覆的矩形金属贴片切角的方式,实现了传输系数主极化及交叉极化幅度差和相位差在9.0~12.8 GHz频段范围内分别稳定在±3 dB及90°±15°之间,从而取得了宽带极化转换性能,最后在微带贴片天线辐射的线极化波的激励下,实现了-10 dB反射系数带宽为2.8 GHz(9.0~11.8 GHz),3 dB轴比带宽为11.0~11.5GHz,峰值增益为9.8 dBic,这为新体制雷达天线的设计应用提供了一种新思路.     

应用于多模系统中的宽带圆极化天线

设计了一种应用于多模系统的宽带特性圆极化天线。该设计基于自相移形式的圆极化交叉偶极子天线,通过在偶极子臂之间引入寄生单元来拓展天线的阻抗带宽和轴比带宽,应用三维电磁场仿真软件CST(CST Studio Suite)建模仿真,确定寄生单元的数量、位置及相关参数,并验证天线的性能。仿真结果表明,在1.12 GHz～2.11 GHz的导航频段内,所设计天线满足回波损耗大于10 dB;阻抗带宽相对值为61%;轴比带宽为53%,覆盖范围为1.16 GHz～2.00 GHz;增益最大值可达10.5 dBic。     

具有电倾角的双频双向印刷阵列天线

给出了由双面印刷偶极子组成的双频双向阵列天线设计,通过合理设计阵列馈电结构,实现了具有电倾角波束的天线,而不需使用复杂的移相器,极大地降低了天线的复杂度和成本;采用V形偶极子代替传统单元增加水平面波束宽度,并用微带结构的多工器将两个频段的阵列连接起来以实现双频特性,克服了一般双向天线仅为单频工作且不易实现电倾角的缺点．设计了具有20°电倾角的4单元和6单元双频天线阵列,分别工作在2．4GHz和5．8GHz频段．实验测试结果表明：天线在2．4GHz频段VSWR〈1．5的带宽有15％,增益为6．6dBi：而在5．8GHz频段VSWR〈1．5的带宽有6％,增益为8．0dBi．所设计的天线具有小型化、低成本、双频、多用途集成天线的优点．     

一种双模宽波束平面天线及其相控阵应用

该文提出了一种双模宽波束平面天线单元,并基于此单元实现了具有大角度扫描特性的相控阵天线。该天线由两个平行的磁偶极子和一个电偶极子组成,其中磁偶极子是三边短路的微带贴片,电偶极子是带有扇形加载的金属条带。通过使用两个磁偶极子,工作带宽得到了有效拓展。天线10 dB阻抗带宽的测量值为5.3%（5.55~5.85 GHz）,工作频带内E面的半功率波束宽度大于140°。对单元间距为0.23λ₀（λ₀为在自由空间中心频率对应的波长）的8单元线阵的扫描特性进行了研究。测试结果表明,该天线阵的主波束可以在增益3 dB波动范围内从-60°扫描到+60°,同时扫描的3 dB波束覆盖范围可以从-76°到+78°。天线及其阵列的仿真和实验结果符合得较好。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线设计

设计了一种用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线,通过对称旋转天线的矩形辐射贴片,天线的带宽得以显著扩展.讨论了贴片旋转角度及其他结构参数对天线带宽的影响.为了验证该设计的有效性,对所设计的天线原型进行了实际制作和测试.测试结果表明,所设计天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达6.97GHz(2.29~9.26GHz),相对带宽约为120.7%,这一带宽接近传统交叉单极子天线带宽的两倍.此外,该天线在整个工作频率范围内具有较好的全向辐射特性和增益水平.     

应用于电磁测量系统的正弦天线设计

设计并实现了一种应用于电磁测量系统的正弦天线。应用微带指数渐变巴伦结构对天线进行馈电,采用圆锥形平台反射腔实现天线的单向辐射,使用3 dB电桥实现天线的双圆极化性能,利用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真及优化。使用Ansoft HFSS软件和矢量网络分析仪E5071C分别对天线模型和实物进行仿真及测试,仿真结果显示,正弦天线在1.0～2.6 GHz频段内电压驻波比小于2,法向增益7.8～8.2 dBic,相比于平面阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线,实现了双圆极化性能。实测结果表明,所设计的天线在1.0～2.6 GHz内电压驻波比小于2,利用微波暗室进行方向图测试,法向增益7.4～8.0 dBic,测试结果与仿真结果相符合。设计的天线能够应用于电磁测量系统。     

一种宽带平面单极子天线设计

设计了一种介质基板尺寸为80.0mm×70.0mm×1.6mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4的宽带微带天线。基于软件HFSS对天线进行仿真,结果表明:天线工作带宽可达到0.79~2.81 GHz(回波损耗dB(S(1,1))≤-10dB,驻波比VSWR≤2),相对带宽达112%,覆盖GSM900、CDMA800、DCS1800及PCS1900通信波段,同时包含无线局域网WLAN 2.45GHz波段,在工作频段内具有良好的辐射方向性和增益,可用于手机信号屏蔽仪天线设计。结果同时表明接地面尺寸比辐射贴片尺寸改变对天线带宽的影响大。     

一种毫米波宽带电磁偶极子天线研究

为满足毫米波无线通信系统的需求,研制了一种宽带毫米波电磁偶极子天线.该天线采用基片集成波导缝隙耦合馈电,抑制了表面波辐射,降低了传输损耗.采用电磁仿真软件HFSS进行建模仿真,分析了辐射贴片尺寸、馈电缝隙宽度和金属通孔半径对天线反射系数和辐射特性的影响,仿真给出了天线在28 GHz和32 GHz的E面和H面主极化和交叉极化方向图特性.仿真结果表明,天线的-10 dB阻抗带宽为25.0～33.4 GHz,且工作频带内增益平稳,方向图稳定,E面和H面辐射方向图具有低交叉极化特性.该天线的宽带和易集成特性使其在毫米波无线通信系统中具有很好的应用前景.     

一种新型高增益低雷达散射截面微带天线

设计了一种双屏频率选择表面,由传输线模型和表面电流、电场分布分析了其透波机理,并将其作为微带天线的天线罩;由射线理论和相位相消原理分析了新天线高增益和带内雷达散射截面减缩机理．仿真和实验结果表明:加载天线罩后的天线,在带宽没有受到影响的条件下,天线增益提高了5.49dB,E、H面半功率主瓣宽度分别减小了63°和52°;同时,在2～18GHz范围,天线法线方向带外和带内雷达散射截面减缩均在5dB以上;在-23°～23°范围,天线带内雷达散射截面减缩最大超过20.94dB．     

Novel dual circular polarization planar microstrip slot antenna

With the rapid development of wireless communication technology, how to use an antenna to realize the function of multiple antennas has become a hot research topic. The double circularly polarized antenna studied in this paper can achieve right-handed circular polarization and left-handed circular polarization in the same frequency band by using a circular annular groove and two orthogonal L-shaped feed lines in the ground plane. At the same time, properly grooving at the center of the ground plane and adding parasitic elements to the front of the L-shaped feed line can change the current on the surface of the feed line and in the ground plane, thereby improving the circular polarization performance of the antenna. Measurement and simulation results show that the impedance bandwidth of the antenna is about 59% (3.13~5.75GHz), and the 3dB axial ratio bandwidth is about 40.5% (3.23~4.87GHz). Also, the isolation between the two ports is higher than 10dB. The results show that the designed antenna has a good performance in both impedance bandwidth and axial ratio bandwidth.     

一种电磁耦合馈电双极化毫米波微带天线设计

为拓展双极化毫米波天线的带宽,提出一种基于电磁耦合馈电的微带贴片实现方案.采用共面寄生贴片和空间平行寄生贴片将天线单元的阻抗带宽展宽,采用成对反相馈电技术设计2×2的子阵天线,在中心频点37.5 GHz,驻波2的标准下,天线阵列的相对带宽为6.13%,隔离度30 d B,交叉极化达到-23.6 d B,增益为11.5 d Bi.提出的双极化微带天线,具有频带宽、端口隔离度大、交叉极化低、增益高的特点,天线性能符合毫米波双极化天线的一般工程要求.     

Single-fed low-profile dual-band circularly polarized antenna

In order to reduce the profile of the multi-layer structure and the complexity of the power dividing network of the dual-frequency dual-fed circular polarized (CP) antenna, a dual-band circularly polarized microstrip antenna is designed with a single-fed single-layer structure. It has two types of pattern of omnidirectional circular polarization and broadside circular polarization in two operating bands. A combination of an Alford loop and a shorting metallic cylinder loaded in the center of the patch is uesd to excite omnidirectional circular polarization in the low operating band; and a circular patch with a pair of symmetric rectangular slots is adopted to obtain circular polarization in the high operating band. The antenna prototype is fabricated and measured. Measured results show that the designed antenna has impedance bandwidths of 75％ (242～261GHz) and 103％ (332～368GHz) (reflection coefficient<-10dB). Axial ratio (AR) bandwidths are 4％ (244～254GHz) and 23％ (346～354GHz) (AR<3dB), respectively. The gain variations within two operating bands are less than 04dB. This antenna can be applied to the 25／35GHz frequency band of Worldwide Interoperability for the Microwave Access (WiMAX) system.     

宽带高增益环形圆极化微带天线

为了展宽环形切缝微带天线的轴比带宽,设计了两款新型具有宽频带特性的单馈环形圆极化微带天线。通过在环形辐射贴片上开横向槽扰动贴片上的表面电流分布,激励两个幅度相等、相位相差90°的工作模式,实现圆极化波辐射。实验结果表明,圆形环和方形环圆极化天线的工作频段分别在3.74 ~ 3.98 GHz (轴比带宽约为6.2%)和3.80 ~ 4.04 GHz (轴比带宽约为6.1%)频段具有良好的圆极化特性,其轴比小于3 dB,且电压驻波比小于2。另外,在工作频段内,两款天线测试的峰值增益均大于10.0 dB。     

一种宽频带低交叉极化伞形印刷振子阵列天线

为了增加天线带宽及降低交叉极化,采用中心balun馈电双层伞形印刷振子天线结构,设计了一种新型宽带阵列天线．仿真表明,天线单元相对阻抗带宽(驻波比小于等于2)为38.8％,交叉极化电平小于-45dB,前后比优于16.4dB．阵列天线带宽达到39.4％,H面交叉极化电平小于-48dB,增益达到16.2dB．     

Design of the broadband microstrip array antenna for blast furnace surface monitoring

Aiming at the requirements of high-resolution imaging and high integration of the blast furnace radar,this paper presents a method for designing a wideband microstrip array antenna,which broadens the antenna bandwidth through the design of parasitic patches and air layers.By combining multi-input multi-output (MIMO) radar and synthetic aperture radar (SAR) imaging principles,a linear MIMO array is designed,and a near-field simulation imaging experiment is performed on the simulated feed line through the wave number domain imaging algorithm.Simulation results show that the gain of the main lobe of the antenna can reach 14.05 dBi,the reflection coefficient is less than -10 dB,the absolute bandwidth is 5.25 GHz,the operating frequency is 20.67~25.92 GHz,and the range resolution is increased to 3 cm compared with the existing blast furnace radar.The average error of the azimuth direction of the simulated material line imaging is 0.008 m,and the range direction is 0.0011 m.Compared with the traditional microstrip array antenna,this antenna effectively widens the bandwidth,and the range resolution is higher than that of the traditional blast furnace radar.It can accurately obtain the shape information on the simulated material line,and has an engineering application value for blast furnace surface monitoring.