宽带无线Mesh网络中的多扇区天线阵列设计

在宽带无线Mesh网络中,为了扩展传输距离和提升链路速率,天线的性能至关重要。提出了一种多扇区天线阵列,每个扇区天线为带反射板的微带偶极子阵列天线,工作频段为5.1～5.9 GHz,其水平主瓣张角为45°,增益为18 dbi。多扇区天线阵列共包括8个扇区,信号在各扇区天线间进行动态切换,从而实现水平360°全向覆盖。通过采用HFSS三维电磁场仿真工具进行仿真及实际生产并在微波暗室中进行测试,结果表明和传统无线Mesh网络所采用的全向天线相比,在满足全向覆盖的同时,天线的方向性有了很大的改善。     

多扇区天线阵列中的微带开关设计与实现

在宽带无线网络中,为了扩展传输距离和提升链路速率,天线系统的性能至关重要。提出了一种应用于多扇区天线阵列中的单刀八掷微带开关,工作频段为5．7-5．9GHz,多扇区天线阵列共包括八个扇区,每个扇区天线水平面波束覆盖范围为45°,信号通过单刀八掷微带开关在各扇区天线间进行高速波束动态切换,从而在满足高增益的同时实现了水平360°全向覆盖。单刀八掷微带开关由微带线和PIN二极管构成,通过采用ADSMomentum电磁场仿真工具进行仿真及实际生产并进行测试,结果表明所设计的单刀八掷微带开关的插入损耗、隔离度和驻波比等关键性能指标均达到设计要求。     

新型Ku频段全向微带阵列天线

设计了一种新型Ku频段全向天线,该天线由双面辐射微带阵列组成,通过串联形式馈电,实现了全向中等增益辐射特性.文中给出了微带阵列天线的设计方法,对该微带阵列天线的阻抗带宽特性、方向图特性和馈电结构进行了分析.结果表明,该微带阵列天线反射损耗小于-10 dB的绝对带宽为1.15 GHz,在可用频带内全向增益为6.8 dB～7.3 dB,E 面波束宽度在20°～24°,H面方向图不圆度在±0.5 dB以内.该天线能够满足微波通信系统要求.     

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。     

超宽带Vivaldi阵列天线设计

为了满足超宽带系统对天线的需求,本文设计并制造了覆盖6～18GHz频带的超宽带Vival-di阵列天线,并采用微带渐变线功分器网络达到超宽带馈电与低损耗传输的目的。通过组阵与添加寄生单元进一步降低天线驻波,提高了阵列性能。仿真计算与实测结果表明该阵列天线在超宽频带内驻波小于2.1,并且具有优良的辐射特性。     

Ku波段双频正交极化微带阵列天线

设计了一种Ku波段双频正交极化256元微带阵列天线。该阵列天线的正交极化辐射通过共面微带线和背向探针分别进行激励,并结合阵列馈电网络的有效设计实现了宽频带、高隔离和高增益性能。仿真和实测结果表明,该阵列天线的垂直极化端口相对阻抗带宽（S11≤-10 dB）达到21.04%,覆盖频率范围10.7～13.33 GHz;水平极化端口相对阻抗带宽达到27.86%,覆盖频率范围12.4～16.37 GHz;两极化端口隔离度高于40 dB;工作带宽内天线增益达到28～30.1 dBi。     

K波段高增益低副瓣微带天线阵的设计

本文为工作于K波段的车载防撞雷达收发前端设计并制作了一款高增益低副瓣易集成的微带贴片阵列天线。该天线采用串并结合馈电形式,在满足各阵元激励同相不等幅的基础上,既有效减小了馈电网络的损耗,又实现了天线小型化。测试结果表明,该8×6元微带天线阵带宽为24.2~24.8GHz(VSWR1.5),最大增益可达20.2d B,第一副瓣电平-20d B,E面、H面的半功率波瓣宽度为16.7°和11.8°,其尺寸仅60mm×45mm。该阵列天线凭借其高增益、低副瓣、、结构紧凑体积小及性能稳定等优点,经验证实用性强,在汽车防撞雷达系统中有广阔的应用前景。     

X波段低损耗高增益微带阵列天线设计

主要阐述了一个新颖的X波段4×4单元微带阵列天线的设计方法。阵列天线辐射单元采用空气介质的微带贴片天线,辐射效率高;阵列天线的馈线网络采用低损耗的空气带状线形式,降低了馈线损耗。详细给出了微带贴片天线设计公式和阵列天线阵间距的选择。阵列天线性能优良,已成功地应用到某X波段光电雷达项目中。     

一种微带缝隙阵列询问天线

介绍了一种单脉冲工作体制的微带缝隙阵列询问天线。设计了一副6 单元的微带缝隙阵列天线,通过选择合适的天线单元、调整馈电网络的幅相特性,使得天线阵列在13%的工作带宽内驻波小于1.6,差方向图获得良好的对称性,差波束零深低于-30dB,且和差波束不存在穿刺现象。显示了其良好的工程应用价值。     

一种小型四阵元GPS天线阵列的设计

分析了GPS微带天线阵列阵元间的互耦特性,得出了满足互耦要求的合适的最小阵元间距;设计了一种小型四阵元GPS微带偏振天线阵列,该阵列采用传统右圆极化阵元舜口双线性极化阵元相结合,使得相同阵元的天线阵列的自由度提高;从仿真的结果可以看出,在不增加阵列面积的情况下,该阵列能够在干扰方向产生比传统微带天线阵列更深的零陷,很大程度地提高了阵列的抗干扰性能;最后给出了GPS微带双频偏振层叠天线的一些重要的设计参数.     

具有谐波抑制功能的多极化微带天线阵设计

本文提出了一种基于切换馈电网络的极化可重构微带天线阵。阵列单元采用正方形辐射贴片,利用微带线缝隙耦合进行馈电,通过在馈电结构中心加载短路柱,可获得宽带性能的同时,有效抑制偶次谐波。综合采用串联组阵和并联组阵技术,优化设计了一款2×2的天线阵列,将阵列端口分别与微带分支线耦合器及微带混合环相连,最终实现了水平和垂直线极化,左旋和右旋圆极化四种模式的切换。实验结果表明,所提出的天线在ISM频段2.4~2.5 GHz频率范围内获得了良好的匹配和多极化特性。该天线阵设计简单、易于操作,可潜在应用于无线通信系统中天线极化分集的场合。     

毫米波圆极化单脉冲阵列天线的研究

在腔模理论基础上分析了单阵元圆极化微带贴片天线,研究了圆极化微带阵列天线的设计方法,采用相位旋转法设计了中心频率为35.75GHz的64元圆极化微带阵列天线与平面和差结构,使天线和和差馈电处于一个平面.利用Ansoft公司的HFSS软件进行了仿真优化.经过对天线实物的测试,此天线提供了21dB的增益,具有良好的轴比和驻波比,差波束零值深度大于20dB.     

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。     

近场聚焦微带阵列天线研究

设计了一个近场聚焦(NFF[1] )环形微带阵列天线,环上的微带贴片单元均采用同轴线馈电,工作频 率为2. 45GHz。该天线通过控制相邻两个环之间的距离,使相邻两环上的微带单元到达焦点的距离相差一个波长来 实现聚焦,继而探讨了调节两圆环之间的距离和增加圆环数目对焦斑尺寸的影响。利用HFSS 和CST 等电磁仿真软 件对天线进行仿真,并做出实物进行测试,仿真和测试结果表明:环形微带阵列天线可以很好地实现聚焦,并且随着 两环之间距离的减小和圆环数目的增多,焦斑的尺寸越来越小,从而实现在微波热疗等领域的应用。     

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。     

一种适用于圆柱形平台的共形数据链天线设计

文章介绍了一种可与圆柱体表面共形的具有全空间覆盖能力的相控阵天线,天线采用腔体缝隙单元,一维宽波束,另一维相控波束扫描,可实现圆柱体平台与卫星无缝链接,在有共形要求的中继卫星终端天线中有良好的应用前景。     

Ka频段单脉冲多层微带阵列天线设计与优化

描述了多层微带阵列天线,辐射单元通过带状线一个地板耦合馈电。为获得好的旁瓣抑制能 力及加工容差,采用遗传算法优化,得到工程上实用的天线口径分布。制作了一个天线,获 得27.3 dB的增益,波束宽度4.2°。实测结果表明在Ka频段实现了100%的旁瓣抑制 。     

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。     

一种基于零阶谐振特性的新型微带阵列天线

设计了一种中心频率在2．45GHz的新型零阶谐振微带阵列天线。该天线由4个谐振单元级联组成,可形成有耗的零阶谐振结构。其测量结果表明：在中心频率为2．45GHz时,其电压反射系数达到了－32dB,对应的带宽为1．5％,增益达到10．8dBi,相对于单个贴片天线增加了5．6dB,与仿真结果吻合较好。与一般的微带阵列天线相比,其尺寸减小,性能提高,在微波能量传输和目标探测等领域具有良好的应用前景。