基于超材料馈电网络的全向双极化天线阵设计

为了减小对天线阵辐射特性的影响,提出并设计了一种平行平板传输线结构的超材料串联馈电网络,基于超材料传输线设计了零相移传输线,利用零相移传输线设计了串联馈电网络。基于该馈电网络设计了一种全向水平/垂直双极化4元天线阵。天线阵由4个全向双极化天线单元和2个超材料串联馈电网络组成。全向双极化天线单元由折顶偶极子天线和缝隙电容加载的零相移圆环天线构成。利用HFSS仿真软件对该天馈系统进行了仿真,结果表明,该天线阵的中心工作频率为3.5 GHz,最大增益为7 dB,交叉极化电平小于-35 dB,隔离度大于40 dB,不圆度小于±1.2 dB,满足5G通信对基站天线和多入多出天线的要求。     

一种旋转馈电的圆极化微带阵列天线设计

为展宽微带天线的轴比带宽并提高增益,利用旋转馈电方法设计出一种小型化宽轴比高增益的圆极化微带阵列天线。天线由四个微带贴片单元和一个旋转馈电网络组成,每个贴片单元为引入半圆槽的切角矩形,且关于中心旋转对称;旋转馈电网络位于底层介质基板的表面,与四个贴片单元通过四个镀铜通孔相连。利用电磁仿真软件HFSS对天线的性能进行数值计算,阵列天线的-10 dB阻抗带宽为12.3%(4.71～5.33 GHz),3 dB轴比带宽为13.2%(4.67～5.33 GHz),峰值增益在5.2 GHz为9.02 dB。     

一种低方向性的球形共形全向天线阵列设计

传统的球形共形天线阵列馈电网络复杂,每个天线单元需要单独馈电和控制相位,导致天线阵列效 率较低。文中提出了一种采用口径耦合馈电的单馈球面共形全向天线阵。为球形天线阵列设计了一个1 分30 的馈 电网络且直接集成在了阵列内部。这样可以通过一个端口给所有的天线单元馈电,从而降低了馈电的复杂度,提高 了天线效率。阵列的方向图在x-y 平面上是全向的。x-y 平面的增益变化小于1 dB,x-z 平面的半功率波瓣宽度约为 120°,实现了比传统全向更大的空间覆盖范围。天线的方向图最大增益为1 dBi。     

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P波段宽带双极化微带天线阵列

介绍了一种P波段宽带双极化微带天线单元及2元阵列的设计。天线单元设计中采用口径耦合理论和多层贴片结构,增大了天线的带宽,两个极化端口采用共面馈电;馈电网络设计中采用反相馈电技术有效抑制了交叉极化,采用短路耦合线实现反相馈电,降低了对天线带宽的影响。仿真结果表明,该天线阵实际增益达到11.8dB,水平极化端口在0.68～0.86GHz频率范围内驻波比小于2,相对带宽为24%;垂直极化端口在0.63～0.86GHz频率范围内驻波比小于2,相对带宽为30.6%,两端口隔离度高于40dB。     

77GHz全金属车载雷达天线阵列设计

本文设计了一种应用于77GHz的全金属车载雷达天线阵列，天线的辐射单元采用单脊波导开缝的形式，实现了水平极化的辐射模式，并且结构更加紧凑，然后通过调整各个缝隙偏移中心的距离来满足切比雪夫电流分布，使天线在H面方向上的副瓣得以有效降低。天线的馈电部分通过一个一分八的E面不等分功分网络将8个天线辐射单元组成阵列来提高增益，并防止能量泄露，对不等分功分网络的幅度和相位进行优化设计，使其满足天线阵列在E面上的低副瓣需求。仿真结果表明，在所需的76-77GHz频段内|S11|小于-10dB，增益大于24.7dBi,E面和H面的副瓣电平分别优于-25 dB和-20 dB，方向图稳定。所设计的天线阵列结构紧凑，易于加工，在车载应用中具有良好的前景。     

一种新型混合馈电24GHz车载雷达阵列天线设计

针对阵列天线馈电网络比较复杂的问题,设计了一款24 GHz新型串并馈结合的微带天线阵,并进行了理论研究和仿真测试。该天线阵采用了串并联混合馈电网络,天线子阵和馈电网络的电流分布均采用了切比雪夫分布,有效抑制了旁瓣电平。同时将馈电网络与串馈天线子阵直接连接在一起,达到了小型化的目的,并减小了馈电网络的损耗。仿真结果表明:天线阵的增益可达到21.7 dBi,在中心频率24.1 GHz附近,E面和H面的副瓣电平分别为-20.3 dB 和-26.2 dB。该天线阵体积小,性能可靠,可用于24 GHz汽车防撞雷达。     

高增益宽带圆极化微带天线阵研究

研究了S波段高增益宽带圆极化天线阵的设计方法,讨论了阵列间距与天线增益、E面方向图之间的关系,论述了微带天线阵馈电网络工程实现途径,并研制了S波段高增益宽带圆极化天线阵实验样机,并对天线阵实验样机的电特性进行了测量,测量结果表明,天线最大增益为15 dB时,天线阵的阻抗带宽达到了12.25%,圆极化轴比小于3 dB带宽为9.4%,测试数据充分说明了该天线阵具有尺寸小、高增益、宽频带、圆极化特性,从而验证了设计方法的有效性.     

顺序旋转馈电背腔圆极化天线阵列

主要描述了一种基于顺序旋转馈电网络构成的背腔式缝隙圆极化天线阵.天线单元是一种低轮廓的背腔共面缝隙天线,包括运用介质填充的金属背腔和共地共面波导构成的馈电单元.该天线单元带宽为170 MHz,最大增益为5.7 dBi,其厚度小于λ0/50.而天线阵采用2×2天线单元顺序旋转馈电的方法来实现圆极化,其阻抗带宽和3 dB轴...     

基于SP馈电网络的超宽带圆极化天线设计

提出了一种基于顺序相移(SP)馈电网络的宽轴比圆极化微带阵列天线。该天线通过将四个相同的圆形贴片辐射器连接在SP馈电网络的输出端,形成2×2微带阵列天线以实现圆极化性能。为保持馈电网络的紧凑性和圆形贴片辐射器的宽带特性,设计了一种不规则局部接地的方法。为获得天线的定向辐射并提高增益,在介质基板下方7.4 mm处设置一金属反射板。经过HFSS仿真软件优化分析,所提出天线的总尺寸为65 mm×65 mm×8 mm,小于-10 dB阻抗带宽为5～8.6 GHz(52%),3 dB轴比带宽为5.72～8.16 GHz(35%),在圆极化工作频率范围内增益可达10～12 dB。对所提出天线进行实物加工与测试,测试结果和仿真结果较吻合。