宽波束±45°双线极化偶极子天线阵列设计

针对宽波束天线在移动通信中的应用,实现偶极子阵列天线的宽角域扫描覆盖,设计了一款宽波束天线单元以及1×16相控线阵。采用正交对称振子结构实现±45°方向辐射,振子采用椭圆环结构实现了宽阻抗带宽和宽波束,通过加载梯形结构降低了频段和实现小型化。实测结果表明,天线单元在6.425～7.125 GHz的频带内电压驻波比小于1.3,具有38.8%的相对阻抗带宽,在工作频带内其端口隔离度优于28 dB,3 dB波束宽度在频带内均大于126°,能够很好满足现阶段对阵列天线小型化、宽频带以及宽角域扫描的要求,在移动基站等领域有广阔的应用前景。     

基于SICL的宽频带毫米波多波束阵列天线设计

为实现第五代移动通信技术(5G)毫米波阵列天线的多波束扫描,提出了一种基于基片集成同轴线(Substrate Integrated Coaxial Line, SICL)的宽频带毫米波多波束阵列天线。多波束阵列天线主要包括基于SICL的宽频带毫米波罗特曼透镜和基于SICL馈电的宽频带磁电偶极子天线,罗特曼透镜腔体采用平板波导结构,移相段采用非色散结构SICL,设计了一种平板波导透镜腔体和SICL移相段的宽频带匹配结构实现宽频带罗特曼透镜。采用SICL耦合馈电的宽频带磁电偶极子天线作为多波束阵列的辐射单元,易于直接与基于SICL的罗特曼透镜连接使用,可实现宽频带波束扫描。基于此设计了一种7个波束端口、9个阵列单元的宽频带多波束阵列天线。仿真结果表明,该罗特曼透镜的-10 dB阻抗带宽约为42%(20.5～31.5 GHz),磁电偶极子天线的-10 dB阻抗带宽约为45%(20.5～32.5 GHz),组成的多波束阵列天线在20.5～31.5 GHz(约42%)频带内可实现±30°的波束扫描,天线结构简单紧凑、剖面低、易集成且能实现宽频带波束扫描,适用于5G毫米波通信。     

一种宽带宽波束圆极化微带天线的设计

文设计了一款宽带宽波束圆极化微带天线。 天线采用堆叠的双层圆贴片结构,结合四点顺序旋转馈电方式,实现了宽带圆极化辐射性能;在叠层圆贴片周边加载垂直接地金属柱环形阵,利用波束引向作用和等效零模谐振特性,在大带宽范围内实现了半功率波束宽度(HPBW)的有效展宽,并保证宽带宽波束内的圆极化辐射性能。 对天线进行了加工、测试。 实测结果表明,S11 小于-10 dB 的阻抗带宽( 4. 54 GHz ~ 11. 50 GHz)为 87%,覆盖了期望的应用工作频带6 GHz ~ 10 GHz;轴比小于3 dB 的带宽达到了33. 1%(6. 71 GHz~ 9. 36 GHz);HPBW 在6 GHz~ 8 GHz 范围内接近100°,在整个带宽内均超过 75°;除了 9. 5 GHz 以上频段,工作频带内的 6 dB 轴比波束宽度覆盖范围都接近 200°,表明天线在宽带和宽波束内具有良好的圆极化性能。     

宽频带宽角域扫描的圆极化相控线阵设计

针对传统相控阵工作频带窄、圆极化波束扫描角度小的问题,设计了一款宽波束天线单元以及1×6相控线阵。采用叠层贴片技术展宽天线的阻抗带宽,设计新型的三维地结构拓展天线的波束宽度,利用介质匹配层技术改善天线在低仰角区域的阻抗匹配,并通过双点馈电实现圆极化辐射。仿真与实测结果表明,天线单元的3 dB波束宽度在4.3~5.6 GHz的频带内均大于115°。天线阵列在4.5~5.3 GHz的频带内,主波束的最大扫描范围为-57°~58.5°,其3 dB波束覆盖范围达到185°,在主波束的扫描范围内轴比小于6 dB,具有良好的宽频带宽角域的圆极化扫描特性,在卫星通信、移动基站等领域有广阔的应用前景。     

低RCS宽带磁电偶极子贴片天线设计

该文设计了一种低雷达散射截面(RCS)的宽带磁电偶极子贴片天线,其中印刷在介质板上的金属贴片为电偶极子,3个金属过孔连接辐射贴片与金属地板构成磁偶极子。整个天线采用T型渐变馈电结构同时激励电偶极子与磁偶极子,天线的频带范围为7.81~13.65 GHz,覆盖了整个X波段。实测和仿真结果表明,通过在磁电偶极子贴片天线底面采用开槽技术并优化开槽的形状、大小、位置等变量,在天线工作频带范围内实现了RCS的减缩,最大缩减量达到了17.9 dB,同时天线保持了增益稳定不变,E面、H面方向图一致的特性。     

一种毫米波宽带宽波束双极化微带天线

针对宽波束天线在5G毫米波宽角扫描阵列的应用,设计了一款基于接地金属柱的毫米波双极化微带天线单元。该天线具有低剖面、宽带、宽波束等优点。天线采用双“H”型缝隙耦合馈电,通过寄生贴片与开槽基板共同辐射展宽波束宽度,通过调节接地金属柱结构改变输入阻抗展宽阻抗带宽。实测结果表明,该天线的3 dB波束宽度在24.5～27.5 GHz的频带内(电压驻波比小于1.8)均大于130°,交叉极化比大于18 dB,两个端口之间的隔离度在频带内均高于26 dB。测试结果与仿真结果吻合较好。     

基于螺纹槽结构的90°波纹喇叭性能研究

为了拓宽宽带通信天线波纹喇叭馈源的工作频带，设计了一款新型90°波纹喇叭，它的波纹槽以阿基米德螺线的轮廓向外扩展. 仿真和测试结果表明:该新型波纹喇叭最优工作带宽可达2∶1，在10~20 GHz的工作频带内，具有稳定的相位中心，其45°面最大交叉极化电平低于?25 dB；在宽频带内波束宽度保持相对恒定，且天线E面和H面辐射方向图的?10 dB波束宽度非常接近. 该新型波纹槽可以在宽频带内使得喇叭的辐射方向图更为对称，是改善波纹喇叭性能的新思路.     

一种平面印刷电控波束扫描天线阵

该文设计了一种平面印刷偶极子波束扫描寄生阵列天线,可用于移动终端设备以提高通信质量和系统容量。通过改变加载在寄生单元中的电抗值可以控制天线的最大辐射方向。天线基本结构用电磁场全波软件设计,所需加载的电抗值通过差分进化算法(DE)优化得出。实测的天线主波束方向在xoy平面内-34~38之间扫描;在各方向上,中心工作频率上的增益在3.6~4.9 dBi之间变化,反射系数小于-10 dB的频带在5.63~5.96 GHz之间,带宽为330 MHz。实测结果表明,天线具有良好的波束扫描性能,采用的设计和优化方法准确高效。     

应用于卫星导航的新型宽带宽波束交叉振子天线

本文提出了一种新型交叉偶振子天线，通过加载磁电偶极子，单点馈电实现了宽带宽波束圆极化辐射特性。交叉振子分为上下两层，每层振子通过四分之一圆环相连馈电实现 90° 相差。天线置于一定高度的金属腔体内部，从而能够实现单向辐射特性，同时兼备宽角圆极化及高前后比特性。优化设计的天线外形尺寸为：130×130×40mm³ ，天线反射系数＜-10dB 带宽覆盖 1.12~2.26GHz，轴比＜3dB 带宽覆盖 1.16~1.75GHz，3dB 右旋圆极化宽角轴比＞150°。该天线工作频率能够覆盖 L 波段全部卫星导航频率，可广泛应用于卫星导航领域。     

一种宽频高增益的印刷偶极天线

设计了一种具有高增益、H 面宽波束的宽带印刷偶极天线。采用两元天线在E 面组阵,通过E 面波束宽度的压缩以获得较高的增益,同时保持了H 面的宽波束特性;采用微带线馈电,以在较宽的频带内实现阻抗匹配,并且微带线馈电易于设计组阵时的合路网络,且便于结构加工。经过仿真优化,本文天线实现了0.85GHz~1.9GHz 频带范围约75.6%的相对带宽内驻波比小于2;在0.95GHz~1.65GHz 带宽约58.3%的相对带宽内增益大于9dBi。     

面向5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线设计

文中提出并设计了一款应用于5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线,工作带宽完整覆盖了长期演进（long term evolution,LTE）技术的主要频段和5G的全部中频段.该天线首先采用正交放置的渐变式Γ形馈电线对两个交叉放置的电磁偶极子馈电实现双频双极化,随后通过在电偶极子上添加H形缝隙有效扩展了低频段的带宽,最后创新性地引进具有电容性质的圆形寄生贴片将高频频点降低.此外,利用一款添加金属围栏的反射板来改善天线增益和辐射方向图的稳定性.测试结果表明:该天线S_11,22 < -10 dB的阻抗带宽为58.2%（2.11~3.84 GHz）和8.9%（4.72~5.16 GHz）,端口隔离度（|S₁₂|）高于25 dB,双频段内的平均增益分别为8.7 dBi和7.2 dBi;天线E面的半功率波瓣宽度在整个工作频带内的变化为61°±6°,交叉极化比高于20 dB.仿真与测试结果达到了良好的一致性.该天线结构简单、性能优良,可以作为LTE/5G室内基站天线的良好的候选.     

一种宽带全向圆极化天线简

 基于环天线-偶极子模型,本文提出一种宽带全向圆极化天线.天线包含四对围绕圆柱放置的倾斜振子和一个宽带馈电网络.每对振子包含一个主辐射振子和一个用以增加带宽的寄生振子.馈电网络包括四个宽带巴伦和一个阻抗匹配电路.实验结果表明,该天线15-dB回波损耗带宽和3-dB轴比带宽分别为31%（1.68-2.31GHz）和30%（1.7-2.3GHz）,水平面不圆度小于1dB.     

基于宽带吸波体的低雷达散射截面平面印刷磁电偶极子天线设计

该文设计了一种工作于X波段的平面印刷磁电偶极子天线,并设计了一种加载集总电阻的宽入射角、极化不敏感、宽频带吸波体(WBMA)。当平面波垂直入射时,吸波体在7.2~12.6 GHz范围内的吸波率大于90%,入射角增加至45时仍能在X波段保持90％以上的吸波率。通过将WBMA加载在天线四周,实现了天线雷达散射截面(RCS)的大幅缩减。实测和仿真结果表明:不同极化波垂直入射时,天线单站RCS减缩3 dB带宽为6.6~14.4 GHz,最大减缩量达23.8 dB。中心频点10 GHz处,TE极化波照射时,双站RCS能实现90角域内的减缩,TM极化波照射时,在35角域内实现了减缩,同时天线辐射性能几乎保持不变。     

Dual-band printed dipole antenna with parasitic element for WiMAX applications

Recently, wireless communication has grown exponentially worldwide. The wireless system that is currently popular is the Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) system, which operates in the 2.5?2.7, 3.3?3.8 and 5.2?5.8 GHz frequency bands; the standard that defines interoperability across these bands is IEEE 802.16a/d/e/2004 [1]. Because of this, broadband and multiband antenna designs have become important in wireless applications. Recently, various antenna designs such as those of microstrip line, coplanar waveguide, and PIFA dipole antennas have been presented in the literature. In [2], a novel miniature end-loaded planar open-sleeve dipole (ELPOSD) antenna was presented; it was demonstrated to have a large bandwidth and a short length. A printed dipole antenna with U-slotted arms was proposed in [3]. With the aid of an embedded U-shaped slot, it can generate a new resonant mode at 5.2 GHz. In [4, 5], printed dipole and monopole antennas with parasitic elements were presented. The experimental results show that parasitic strips can be coupled with dipole antennas in order to give rise to additional resonance modes. A broadband printed dipole antenna with a stepshaped feed gap was proposed in [6]. The wide operating band is controlled by the different lengths of the radiation arms. Thus, it was demonstrated that a dipole antenna with parasitic elements has the ability to realise multiband or broadband operation.     

一种新颖的宽频带双极化基站单元天线研究

提出了一种新颖的宽频带双极化方形偶极子基站天线单元,该天线单元由圆柱形支撑座、方形偶极子单元、改进的双倒L型馈电线以及反射板组成。仿真和测试结果显示,在1.69 GHz~3.16 GHz 频段内,两个端口处的电压驻波比(VSWR)均小于1.5,其中,在所需要的工作频段1.71 GHz~2.69 GHz 内,两端口的VSWR均小于1.4,隔离度小于-30 dB,交叉极化比均小于-29 dB,最大增益为10.6 dB,在整个宽频带内具有较为稳定的方向图和增益。同时,该天线经过改进后重量轻,馈线可调性好,安装简单易实现。     

一种基于紧耦合结构的超宽带天线阵列设计

设计了一种超宽带紧耦合天线阵列,该超宽带天线由两层印刷有偶极子单元的周期结构构成,上层互不相连的偶极子单元为寄生层,下层在E 面增加了强耦合结构的偶极子单元为辐射单元层。馈电网络由Marchaned 巴伦和宽带Wilkinson 功分器组成。仿真结果表明:天线法向辐射时在0.9 GHz ~4.8 GHz 内具有良好的阻抗匹配带宽(VSWR<2),在1 GHz ~4 GHz频段内可以实现E 面60度、H 面45度的扫描范围。该天线具有超带宽、大扫描角、轻薄化等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景。     

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。