Ka波段宽带圆极化微带天线单元及阵列设计

设计了一种基于矩形缝隙耦合的Ka波段圆极化微带天线单元,分析了各参数对轴比特性的影响;为改善天线的轴比带宽和圆极化纯度,采用顺序旋转馈电技术,设计了4×4宽带圆极化微带天线阵列。仿真结果表明,该天线阵列具有良好的宽带特性,其阻抗带宽(S11<-10dB)达25%(31.4～40.2GHz),轴比带宽(AR<3dB)达17%(31.8～37.8GHz)。     

一种C波段层叠结构宽带圆极化天线的设计

为了满足C波段宽带通信的需求,设计一种缝隙耦合层叠结构的宽带高增益圆极化微带天线.采用双层切角的辐射贴片实现圆极化,并扩展天线的带宽;使馈线偏离介质板的中心,改善天线的轴比特性;采用金属反射板实现天线的定向辐射,并提高增益.天线实测结果表明,-10 dB阻抗带宽达到32.2％ (4.17～5.76 GHz),3 dB轴比带宽达到20.2％ (4.25～5.25 GHz),天线增益在轴比带宽范围内大于8.5 dB.该天线实现了宽频带、高增益等特性,适合应用于C波段宽带通信.     

一种新型U形槽宽频带微带天线

针对微带天线的窄频带提出了一种新颖的U形槽的宽频带微带天线结构．该天线有别于一般的U形槽微带天线，其辐射贴片是附着在介质板的下面，天线采用探针一微带方式馈电。最终得到的微带天线的中心频率为2．0GHz-10dB带宽为660MHz．相对带宽达到33．00％。     

基于孔径耦合的毫米波宽带圆极化阵列天线

针对毫米波宽带圆极化阵列天线设计中轴比带宽和外形尺寸较难兼顾的问题,提出基于孔径耦合的毫米波宽带圆极化阵列天线。该天线使用基于孔径耦合的磁电偶极子宽带圆极化天线作为天线单元,天线单元由四个水平方向的贴片和四个垂直方向的金属通孔组成,通过引入额外的金属条连接对角位置的两个贴片同时将另一对贴片内角剪切,将圆极化带宽提升到20%以上。天线单元的馈电通过在末端短路的基片集成波导(SIW)宽边上开横向槽耦合实现。在此基础上利用SIW制作馈电网络,实现毫米波8×8高增益宽带圆极化阵列天线的设计。天线实测结果表明,该阵列天线能够在52.8～67.2 GHz实现VSWR2 (相对带宽为23.3%),3 dB轴比带宽达到20.2%,天线增益大于25.2 dBic,辐射效率超过71.5%,是一种较优的毫米波宽带圆极化阵列形式。     

一种新型弹载共形多极化天线的设计与实现

为满足弹载共形天线宽波束的要求,设计了一种新型多极化天线。该天线有工作在圆极化和线极化的两个端口,分别由圆形贴片和加载圆盘的单极子天线实现,可接收空间三个互相正交的电场分量。通过在圆形贴片和圆盘间短接铜柱对单极子天线的匹配进行调节。实测结果表明,圆极化和线极化端口回波损耗小于-10dB的频率范围为1.21～1.85GHz和1.54～1.61GHz,轴比小于3dB的带宽为1.45～1.8GHz,端口间隔离度大于15dB。该天线结构紧凑,剖面低,能够满足弹载共形天线的要求。     

缝隙加载的宽频带圆极化微带天线

为了扩展单馈圆极化微带天线的带宽,提出了一种新型的圆极化微带天线.通过在双层微带天线的圆环贴片上加载面积适当的矩形缝隙对的方式,使天线可以在较宽的频段范围内辐射圆极化波.仿真结果表明,该天线具有良好的宽带特性,其阻抗带宽(VSWR<2)达到了29.6%,圆极化带宽(AR<3 dB)为12%.该天线具有结构简单、体积小等优点,在无线通信领域具有广阔的应用前景.     

一种新型三频圆极化微带天线的研究

本文设计了一种三频圆极化微带贴片天线,天线能够同时工作在GPS L1、L2波段和GLONASS波段。天线将两层层叠辐射贴片和馈电网络集成在一起,层叠结构保证了天线的紧凑。双馈电结构与圆极化馈电网络保证了天线具有良好的阻抗带宽和圆极化特性。用HFSS软件对天线进行仿真、优化。文中给出了天线的详细设计及实测结果,实测结果表...     

一种新型圆极化缝隙加载三角形微带天线

为了提高圆极化微带天线性能,提出一种新型圆极化微带天线结构,通过在三角形贴片上加载缝隙和枝节展宽圆极化带宽,天线总体尺寸为0.74λ0×0.88λ0×0.09λ0。HFSS仿真结果表明该天线阻抗带宽(回波损耗S11-10 d B)9.6%,圆极化带宽(轴比AR3 d B)5.4%,轴比最小值0.23 d B,增益最大值8.11 d Bic。该天线的圆极化性能较好,在卫星导航和无线通信中具有很好的应用潜能。     

与弹头共型的超宽带微带引信天线

针对常规微带天线带宽较窄,难以应用到宽频带系统上的问题,提出了超宽带与弹头共型微带天线。该天线以微带贴片天线为设计基础,在对辐射面宽度渐变处理,开窗以及接地面悬空等特殊结构设计,改善阻抗匹配特性。采用基于有限元方法的电磁仿真软件HFSS对所设计的天线进行仿真与测试结果表明,该天线极大的增加了带宽,在3.6～8.5 GHz的频率范围驻波比小于2.0,其相对带宽达到了68%,且天线在整个工作频段内具有良好的辐射特性。     

一种新的GPS双频微带天线

通过在贴片上开等长度的十字缝隙的方式,设计了一种小型化的GPS双频微带天线。仿真结果表明,天线长和宽较开缝前分别减小了28.9%和35.4%,且在1.227GHz和1.575GHz两个频段点处,回波损耗分别达到了-23.2dB和-15dB。天线辐射性能良好,结构简单易于实现。     

L型探针馈电的微带天线的仿真研究与设计

采用矩量法对L型探针馈电的微带天线进行仿真研究,对比分析了L型探针的2种传统等效方式,得出细带和立方柱体不能用于等效L型探针馈电,文中采用直接剖分对L型探针进行建模。通过对L型探针馈电矩形微带天线进行参量分析,得出当空气介质厚度大于0.8λ0时,采用L型探针馈电可以使天线相对带宽达到30%以上(S11<-10dB);分析了L型探针高度和臂长对天线带宽的影响,通过判断电抗的容感性,调节L型探针的高度和臂长,可以有效改善天线带宽。最后设计了一副频率覆盖通信卫星下行传输信号频段3.2～4.4GHz的微带天线。     

一种双馈圆极化微带天线的设计

设计了一种具有移相功分网络的双馈圆极化微带天线,辐射采用矩形微带贴片,移相功分网络采用带状线.通过构造两个方向正交、幅度相等、相位差为90°的两个电场分量,从而实现天线的圆极化性能.天线工作在S波段,具有超过40％的阻抗匹配带宽(VSWR≤2)和20％的圆极化带宽(AR≤3 dB),天线增益在±60°内大于-1 dB的带宽达到12％.最终将四个天线进行组阵工作,利用四通道对天线进行比相,达到二维测向的功能.     

一种新型单层单贴片宽带圆形微带天线

设计了一种新型单贴片单层的开缝微带天线。天线开缝后产生了两个相近的谐振点，通过对缝隙的调整，使得两个谐振点之间的S11〈-10dB。带宽因此也得到了比较大的提高。仿真与实测结果表明，该新型天线工作于2.64GHz时，带宽达到了10％（S11〈-10dB）。由于此种方法对天线的整体结构没有改变，并且只采用了传统的同轴馈电。因此制作成本低，结构简单，同时还保证了天线的低剖面性。     

双层介质板开槽弹载宽频带GPS共形天线

针对目前弹载GPS共形天线,在无线电引信特定尺寸和安装环境下工作带宽窄的问题,提出双层介质板开槽弹载宽频带GPS共形天线。该天线采用双层介质板作为天线辐射单元的衬底,通过两种不同介电常数的介质板叠加形成非线性天线基板,其有效磁导率会随频率的升高成平方的减小,这样就可以在不同的频率上对应同一个贴片尺寸,从而拓展了天线的工作带宽。仿真和样机测试结果表明:该天线辐射单元实现了与弹体的共形,工作带宽31 MHz,弹体轴向-58°~+58°范围内天线轴比小于2,实现了天线的圆极化。     

基于低轨卫星通信K/Ka 车载相控阵设计

针对卫星通信地面车载终端,提出一种K/Ka 频段相控阵设计方案为用户终端提供卫星信号通信服务。相 控阵雷达(phased array radar,PAR)收发系统的接收采用单馈宽带贴片微带天线,发射采用双馈贴片微带天线;通过 对单个阵元进行旋转形成2×2 子阵;相控阵天线在方位360°和俯仰60°锥形范围内扫描。实验结果表明：该方案能 实现圆极化功能,结构紧凑,提高扫描轴比性能,阵列的增益、阻抗和轴比带宽可达到30%。     

一种小型双陷波超宽带印刷天线

为了抑制超宽带天线频率范围内WLAN系统的工作频率5.15GHz～5.825GHz和卫星通信系统中X波段的下行频率5.15GHz～5.825GHz,提出了一种小型双陷波超宽带印刷单极子天线。该天线采用微带线馈电,在辐射贴片上开三个半圆环槽,使得天线在上述两个频段处回波损耗大于-10dB,从而避免了与超宽带通信系统的相互干扰。     

适用于卫星导航系统的双频段圆极化微带天线

随着卫星导航技术的发展,可同时工作于双频段或多频段的接收天线近年来得到日益广泛的关注。本文设计了两种可工作于北斗-B3(1.268 GHz)和GPS-L1(1.590 GHz)双频段的低剖面圆极化微带天线。一种由一个天线单元实现双频带工作;另一种由五个单元的小型天线阵列实现,阵列中心单元工作在较高频段,周围四个相同的单元工作在较低频段。为了满足卫星导航天线低剖面、小尺寸的应用需求,两种天线均选用了较高介电常数的介质基板并采用层叠结构。同时,使用威尔金森功分器,通过双馈法实现圆极化,有效展宽了天线的圆极化带宽,使天线具有良好的圆极化性能。     

三层宽频带微带天线的设计

由于微带天线的频带较窄，故在很大的程度上限制了微带天线的广泛应用。文中给出了一种由三层多贴片组成的宽频带微带天线．它利用微带线进行馈电．放4个圆形贴片在中间层作为补偿电容。由贴片之间的谐振耦合使该天线的频带展宽25．79％（VSWR≤2）．可在从14．15G到18．34G的Ku波段内工作。     

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线研究

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线具有频带宽、辐射效率高和剖面薄等优点,对实现毫米波雷达导引头的小型化研制工作具有重要的工程意义。根据基片集成波导理论,采用阵列天线设计方法,研究了基于微带贴片加载形式的单元裂缝天线频率带宽拓展方法;基于基片集成波导的平面馈电网络设计方法,设计了16×12微带贴片加载的基片集成波导裂缝阵面结构、并馈基片集成波导功率分配及和差波束形成网络,使用HFSS对天线模型进行了仿真分析和优化设计,研制了毫米波频段单脉冲基片集成波导裂缝阵列天线样机实物。经测试,天线带宽大于1 GHz,效率优于30%,驻波小于2,厚度仅为4 mm,指标测试结果与设计相符合。     

一种用于毫米波相控阵的单馈点方形切角贴片天线

对适用于毫米波相控阵的单馈点电磁结构的圆极化贴片天线单元进行了系统设计。该设计对轴比、阻抗带宽和轴比带宽折衷考虑,取得了21．4％的阻抗带宽,6．6％的3dB轴比带宽,带宽内最高增益值为7．5dB,满足了设计要求。