基于双F型馈电探针的宽带圆极化微带天线设计

分析和设计了一种采用双F型馈电探针结构的宽带圆极化微带天线。天线采用Wilkinson功分移相器形成两路幅度相等、相位差90°的信号,通过两根F型馈电探针对空气介质层上方的方形贴片进行正交耦合馈电来实现圆极化。仿真结果表明:该天线能够实现67.2%的阻抗带宽(VSWR<2)以及29.3%的3 dB轴比带宽,具备良好的宽带圆极化和宽角扫描特性,并且,天线的剖面高度仅为0.09λ0(λ0为中心频率对应波长),具有广阔的应用前景。     

X波段宽带圆极化微带天线的设计与仿真

设计并仿真了一种在X波段工作的宽带圆极化微带天线,其结构为双层介质与空气结合,通过宽带环形电桥和W ilkinson功分器馈电,可使天线驻波带宽达83%,3dB轴比带宽达75%。     

宽带圆极化微带天线的设计

在传统圆极化天线的基础上,设计了一种宽带四元组合圆极化微带天线,采用双层电磁耦合馈电结构,不仅拓宽了阻抗匹配带宽,而且有效改善了天线的圆极化轴比特性。经过计算和测试,天线工作于Ku波段时,阻抗带宽和3dB轴比带宽分别达到了26.4%(VSWR<2)和8.64%。这种结构的圆极化天线在卫星通信等领域应用前景广阔。     

Ku波段宽带高增益基片集成腔圆极化阵列天线北大核心CSCD

提出了一款应用于Ku波段的宽带高增益基片集成腔(Substrate Integrated Cavity,SIC)圆极化阵列天线。通过引入沿SIC口径面对角线放置的一对半月形寄生贴片和SIC底部馈电纵缝,使SIC中的TM_(211)和TM_(121)谐振模式幅值相等、相位相差90°,产生高增益圆极化辐射。同时,双寄生贴片还引入了一种背腔缝隙耦合振子圆极化辐射模式,扩宽了天线高增益圆极化辐射带宽。在此基础上,设计了一款2×2单元顺序旋转馈电的SIC圆极化阵列天线。阵列天线采用双层基片集成波导顺序相移馈电网络进行馈电,进一步增大了天线的圆极化带宽。综合考虑天线的-10 dB反射系数带宽、3 dB轴比带宽和3 dB增益带宽,测试结果表明,圆极化阵列天线的有效带宽为10.74-13.30 GHz(21.3%),在通带范围内最大增益为14.50 dBi。     

一种新型宽带圆极化微带天线的设计

采用四层介质耦合馈电结构,设计了一种新型宽带圆极化微带天线.选择方形倒角贴片为辐射单元,采用开路微带线耦合馈电,附加一并联调谐枝节,不仅拓宽了阻抗匹配带宽,而且有效改善了天线的圆极化轴比特性.利用这样的圆极化单元,组成四元圆极化天线阵.经过计算和测试,天线工作于3.0GHz时,单元和天线阵的阻抗带宽分别达到了14.3%和31.3%(VSWR<2),3dB轴比带宽分别达到11.67%和29.87%.这种结构的圆极化天线阵在无线通信等领域应用前景广阔.     

一种CPW馈电圆形缝隙宽带圆极化天线

设计了一种共面波导(CPW)单端口馈电的圆形缝隙宽带圆极化(CP)印刷天线。该天线通过在圆形缝隙侧面附加圆形枝节,结合CPW端口伸出的激励带条,激励出一对相位差90°的差分正交简并模,从而辐射圆极化波。对天线模型进行了优化设计和实物加工,测试结果表明,该天线的轴比带宽(AR<3dB)达到12.5%;最大增益为3.8dB,在轴比带宽内增益的变化幅度小于1dB。     

宽带圆极化锥形辐射单元阵列天线的设计

基于L型探针馈电提出了一种宽带圆极化锥形辐射单元天线的设计方法.为了提高轴比带宽,馈电网络应用带L型馈电探针的宽带90°电桥,锥台单元取代普通平面贴片作为辐射单元.4个单元组阵后可得到的峰值增益为12.7 dB.馈电网络在介质基板的底面以此来减小天线总体尺寸.测量结果与仿真结果吻合良好,天线可实现40.1%(VSWR<...     

宽带宽角圆极化贴片天线的实验研究

本文提出一种新的宽带宽角圆极化微带天线设计方法,在利用容性探针近耦合馈电的基础上,通过平衡馈电,使贴片天线的阻抗带宽(VSWR≤2)和宽角轴比带宽(45°圆锥空域内的AR≤3dB)达到20%以上.实验测试表明,利用该方法设计的贴片天线的带宽达到26.33%(VSWR、宽角AR同时满足要求),从而证实了该方法的正确性和实用性.     

单馈点宽带圆极化交叉偶极子天线

基于传统交叉偶极子天线,设计了一款应用于全球定位系统(GPS)的宽带圆极化天线。该天线用一个50 Ω的同轴线给交叉偶极子馈电,通过一对四分之一空置印刷环使振子臂之间形成90°相位差以产生圆极化辐射。为了拓展阻抗带宽和轴比(AR)带宽,在耦合贴片上进行切角、开缝处理。Ansoft HFSS仿真结果显示,阻抗带宽(|S11|<-10 dB)为66.7%(1.141~2.283 GHz),3 dB轴比带宽为33.3%(1.347~1.885 GHz)。在工作频段内最大圆极化增益为8.2 dBi,圆极化特性良好,实现了带宽展宽的目的。     

宽频带圆极化缝隙螺旋天线的设计

研究了一种宽阻抗带宽和宽圆极化轴比带宽的缝隙螺旋天线。天线印制在由FR4 介质基板构建的 方形柱状结构的内外表面,两组长短不同的缝隙螺旋臂印制在介质基板外表面并延伸至天线顶部;一条弯折的微带 线作为馈电网络印制在介质基板内表面,通过对各缝隙耦合馈电,实现天线宽阻抗带宽和轴比带宽。实测结果表 明:天线尺寸为0. 111λ0 ×0. 111λ0 ×0. 221λ0(λ0 为北斗B2 中心频率1. 207 GHz 对应的自由空间波长),S11 ≤ -10 dB 的阻抗带宽为1. 158~1. 778 GHz,轴比≤3 dB 的圆极化带宽为1. 133~1. 918 GHz。该天线采用缝隙螺旋结构,通过 简易的馈电网络实现天线小型化和宽频带特性,在卫星导航系统中具有较好的应用前景。     

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。     

Bandwidth Enhancement of Circularly Polarized Dielectric Resonator Antenna

Axial‐ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband 90° shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent 90° (±5°) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ≤ 2, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.     

Circular Polarization Dielectric Resonator Antenna Excited by Single Loop Feed

A new feeding method for the circular polarization (CP) dielectric resonator antenna (DRA) is proposed in this letter. Two orthogonal modes (TE^x_δ11, TE^y_1δ1,) of the rectangular DRA are excited by a 90° phase difference of the differential and common modes currents of the proposed feeding structure. To demonstrate the good CP performance of the proposed method, a right‐hand CP DRA for a global positioning system was designed. The impedance bandwidth of the proposed antenna for S₁₁相似文献   

一种单层双频宽带GNSS测量型天线设计

基于单介质层结构,设计了一款双频宽带全球卫星导航系统(GNSS)测量型天线,天线采用单层高性能轻质复合材料作为双频微带天线共用的辐射介质基板。双频辐射贴片单元采用共面齿轮结构设计,并在天线单元外围设置一系列短路销钉来有效改善天线轴比带宽、低仰角辐射增益等参数,四馈点馈电技术和宽带耦合相移馈电网络的应用保证了天线相位中心稳定度更加可靠。设计结果表明,该双频天线单元大于等于5 d Bi的辐射增益带宽均大于245 MHz,高低频3 d B轴比带宽分别为-76°~76°和-116°~116°,低仰角90°增益滑落均小于11.5 d B,经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统全部工作频点,较好满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。     

一种新型环状宽带圆极化微带天线设计

本文设计了一种新型的环状开缝的宽带圆极化微带贴片天线,通过等幅度90°相位差的L型探针馈电。通过在环状贴片上开槽可以有效的增加轴比和阻抗带宽。传统的圆极化天线带宽受限于阻抗、轴比和增益的公共带宽,本文提出的天线得到有效带宽从1.1GHz到1.9GHz,相对带宽达到了53%以上,频带覆盖了GPS、GALILEO、COMPASS、GLONASS四大导航系统。该天线性能较好,加工调试简便,在卫星导航等领域具有广阔的应用前景。     

一种基于5G应用的圆极化微带相控阵天线

本文提出一款应用于5G频段,可实现方位面±40°波束扫描的圆极化微带相控阵天线。该相控阵天线单元是由矩形贴片、上下介质板、缝隙耦合馈电结构、金属反射板构成。利用切比雪夫综合法的一分八不等分功分器实现相控阵天线的馈电形式。测试结果表明,阵列天线的驻波比带宽为3.25 GHz～3.69 GHz,端口隔离度大于25 dB,扫描过程中增益最大为21 dB,增益衰落小于3 dB,最大扫描角处轴比为2.89 dB。该天线具有低剖面、高隔离度、高增益以及良好的波束扫描性能等优点。     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。     

一种宽频带高稳定相位中心导航天线的设计

设计了一款基于阿基米德螺旋天线的宽频带高稳定相位中心导航天线.采用阿基米德螺旋天线结构实现了宽带驻波带宽和轴比带宽,结合三维扼流环结构改善了天线相位稳定度和多径抑制能力.通过有限元电磁仿真软件建立了仿真模型和完成了参数优化设计,所设计的宽带高稳定相位中心导航天线的指标达到:在GPS、北斗、GLONASS和Galileo卫星导航系统的所有工作频点上,输入端口驻波比均小于1.45;在俯仰角-60°~60°主波束范围内轴比小于3 dB,相位稳定度在-2.5°~2.5°,方向图增益均在5 dB以上.相比于未加载扼流环,所设计天线的增益前后比改善2~6 dB（仰角60°和仰角120°对应增益差值）.该研究表明,结合了三维扼流环结构的阿基米德螺旋天线综合性能优异,适于设计宽频带高稳定相位中心天线.     

一种新型CPW 馈电宽带圆极化缝隙天线

设计了一种新型的CPW 馈电宽带圆极化缝隙天线,圆形槽天线与共面波导馈电在介质板的同面上。通过在 两个圆形槽的中间开一个纵向插槽,调整槽之间的相对位置和各自的几何参数,可以得到一个由两个正交九十度相位 差的电场激发的圆极化波。最终仿真结果表明该天线在频带1.0GHz 到1.8GHz 满足反射系数小于-10dB、轴比小于3dB, 相对带宽达到57%,工作频带覆盖了GPS 等卫星导航系统。该天线具有十分紧凑的平面结构,结构简单,容易加工, 便于实验调试,具有广阔的应用前景。     

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。