一种小型化宽频带卫星导航终端天线的设计

研究了一种小型化宽频带交叉偶极子结构卫星导航终端天线。天线结构由交叉偶极子臂、耦合贴片和侧面开斜槽的反射腔组成,反射腔的侧面斜槽可调节电流分布,实现了天线宽阻抗带宽、宽轴比带宽和尺寸的小型化。测量结果表明,■dB阻抗带宽实测为0.96～2.12 GHz,轴比≤3 dB的圆极化带宽为1.06～1.84 GHz,在北斗卫星导航系统B1、B2、B3频段中心频率点的实测增益分别为6.07 dBi、5.25 dBi、6.2 dBi。该天线频带宽、结构简单,不需要复杂的圆极化馈电网络,适合批量生产。     

一种新型交叉馈电宽带印制天线

设计了一种新型交叉馈电宽带印制天线,该天线对存在耦合的宽偶极子进行电容加载,构成宽频带容性辐射单元,使用平行宽边耦合双线对两个辐射单元进行交叉馈电,实现阻抗匹配调节和提高增益的作用。通过理论分析和HFSS软件仿真计算表明:该天线能够在厚度1mm、εr=2.6的介质板上实现53%的阻抗带宽(VSWR<2.0),并且频段内方向图主瓣不分裂,增益可达4.8dB i,相位中心不随工作频率变化而移动。该天线易于设计和加工,参数易于调整,有较强的实用性。     

一种新型高增益宽带圆极化天线阵列的设计

分析了一种具有高增益的宽带圆极化天线。每一个单元都是双面印刷偶极子,为了展宽带宽,采用了宽频带90°巴伦作为馈电网络用于给偶极子阵列馈电。在此基础上,制作了一个2×3 元小型圆极化平面阵,为了压缩尺寸,将馈电网络位于介质板的底层,该天线最高增益可以达到14.2dBi,并可以获得64%（VSWR<2）的阻抗带宽和54.5%（AR<3） 的轴比带宽。     

一种宽带多网组合卫星导航终端天线

为了满足多系统兼容、高集成度卫星定位终端对天线的需求,提出了一种宽带多网组合卫星导航终端天线。天线采用宽带交叉偶极子结构实现全球卫星导航系统全频段(1 164 MHz～1 278 MHz&1 557 MHz～1 612 MHz)覆盖,采用平面倒F天线结构实现蓝牙/WLAN频段(2 400 MHz～2 483.5 MHz)覆盖,采用缺陷地单极子结构实现移动通信宽频(824 MHz～960 MHz&1 710 MHz～2 690 MHz)覆盖,通过微带枝节匹配和去耦结构等手段实现多组天线的融合,天线整体尺寸为120 mm×120 mm×45 mm。实测结果表明：天线电压驻波比优于目标带宽,方向图增益实测结果与仿真结果吻合。该天线具有频带宽、增益高、易调谐等优点,可较好地应用于全频段全网通测量型卫星定位终端设备中。     

宽带高增益圆极化天线

设计了一种宽带高增益圆极化天线。天线采用双同轴线激励以及威尔金森功分器和90°相位比较器的馈电网络形式实现了天线的宽带圆极化特性。该馈电网络形式能在较宽的频带范围内保持稳定的幅度和相位。通过在蝶形天线外围引入方形环,增加了天线的有效辐射面积,从而显著提高了天线的增益。测试结果显示,该圆极化天线VSWR<1.5的阻抗带宽达到63.6%,3 dB轴比带宽达到66.7%,且在1.1~1.6 GHz频段范围内,右旋圆极化增益＞9.4 dB。     

一种新型全向高增益印刷天线的设计

设计了一种新型全向高增益印刷天线。该天线采用平衡微带线作馈线．以印刷振子作为辐射单元,末端采用匹配电路对其输入阻抗进行匹配。用商用软件AnsoftHFSS对天线的特性进行了仿真计算。比较表明,测试结果优于仿真结果。该天线工作在SCDMA频段（1785～1805MHz）,其H面不圆度小于1dB,中心频率下增益大于12dB,满足了设计要求。     

一种新型的宽带全向高增益天线

通过对现有的同轴连续枝节天线设计方法的研究，提出了一种新的设计方法。用新方法设计出的同轴CTS天线，不仅保持了原有设计的优点，而且使得设计更加简单易行，同样采用4个CTS单元，新方法设计出来的天线比原有的设计提高了2．2dB的增益。     

基于磁电偶极子的宽带高增益天线设计

基站天线的设计趋于覆盖多模态频段的宽带模式发展。传统的宽带天线在实现覆盖大带宽的基础上,其增益却在工作带宽内平坦度变化较大。磁电偶极子天线在覆盖大带宽的同时可保证实现稳定的增益。本文设计了一款应用于3G/4G/5G的多模态宽带的双极化磁电偶极子天线,带宽为1.8-5GHz,其相对带宽大于94.1%。天线增益在工作带宽内均值大于9dBi,峰值增益为10.5dBi,增益平坦度变化较为平缓,且天线结构简单。     

一种仰角可调的变形对数周期天线

设计了一种最大辐射方向仰角可调的缩比变形对数周期天线。对对数周期天线变形,改变天线主体和振子的旋转角,使得该对数周期天线的最大辐射方向在一定范围内连续可调。增加X型反射器,有效改善了前后比,增加了天线增益。这种可调振子旋转角的对数周期天线能够在1~2 GHz实现电压驻波比(VSWR)小于2,俯仰角从25°至90°连续可调。相比传统对数周期天线,该天线除了具备宽带特性外还具备低仰角、俯仰可调等性能。     

一种宽1dB增益带宽全介质Fresnel透镜天线

高增益和宽1dB增益带宽天线具有重要意义。文中提出一种E 波段全介质菲涅尔(Fresnel)波带透镜 天线,它包括一个菲涅尔波带透镜以及一个作为馈源的喇叭天线。透镜对电场进行操控,使穿过透镜的电磁波相位变 化满足需求,从而使透镜口径面处的电场分布更加均匀。与传统菲涅尔透镜的焦点电场相比,本透镜在焦点处的电场 值约提高了1. 6~3. 0 V,说明透镜的聚焦特性提高,从而实现更高的增益和带宽。该透镜天线的口径为72 mm,整体剖 面高度仅为52. 47 mm,焦径比为0. 66。透镜采用3D 打印技术进行加工,降低了加工成本。与传统菲涅尔透镜相比,实 测结果表明,该透镜天线在70 GHz 峰值增益达到了27. 5 dBi,1 dB 增益带宽34. 2% (63~89 GHz),占总带宽85. 53%。     

卫星导航终端的小型化方形四臂缝隙螺旋天线

设计了一种卫星导航终端的小型化四臂缝隙螺旋天线。天线为方形柱状结构,四条缝隙螺旋臂印制在介质基板外表面,馈电网络印制于介质基板内表面进行耦合馈电;馈电网络为弯折的微带线结构,并延伸至天线底部实现同轴馈电。天线尺寸为23.6 mm×23.6 mm×53.0 mm,实测结果表明,|S11 |≤-10 dB 的阻抗带宽为7.63%(1.512~1.632 GHz),轴比≤3 dB 的圆极化带宽为3.35% (1.556~1.609 GHz),在北斗B1频段中心频率(1.561 GHz)和GPS L1 频段中心频率(1.575 GHz)处增益分别达到4.31 dBi 和4.84 dBi。该天线采用缝隙螺旋结构,并通过简易的馈电网络耦合馈电实现螺旋天线的圆极化,结构小巧简单,适合批量生产,可应用于卫星导航系统终端设备。     

卫星导航终端小型化开口缝隙螺旋天线

研究了一种小型化卫星导航终端开口缝隙螺旋天线。天线主体为四条宽度渐变的开口缝隙螺旋臂,蚀刻在外表面覆铜的介质基板围成的方型结构上,由印制于介质基板内表面的微带线结构馈电网络进行耦合馈电;馈电网络由底面回形结构和侧面逐渐向上变宽的折形结构组成,使用同轴线接头在天线底部对其馈电。天线总体尺寸为26 mm×26 mm×29 mm,实测结果表明：|S₁₁|≤-10 dB的阻抗带宽为7.88%(1.523 GHz～1.648 GHz),轴比≤3 dB的圆极化带宽为20.26%(1.490 GHz～1.826 GHz),在北斗B1频段中心频率(1.561 GHz)、GPS L1频段中心频率(1.575 GHz)和GLONASS L1频段中心频率(1.602 GHz)处增益分别达到3.33 dBi、3.18 dBi和2.79 dBi。该天线采用开口缝隙螺旋结构,通过简单的馈电网络串行耦合馈电实现天线的圆极化,在较小尺寸情况下实现了较宽的带宽和较好的增益。     

用于移动卫星系统的宽波束双频微带天线

设计了一种新型的宽波束双频双圆极化层叠结构微带介质天线,该天线可发射L波段的左旋圆极化信号,接收S波段的右旋圆极化信号。天线通过展宽上下2层微带贴片的介质衬底,从而增大天线的波束宽度,3 dB波束宽度可达到160°以上。同时采用4馈点馈电的层叠结构,使用2个3 dB宽带电桥分别对上下2层贴片进行馈电,实现圆极化的同时也大大提高了效率,而且通过调节馈电的位置可以很容易的实现匹配,实验结果表明,该天线具有较好的收发隔离度,非常宽的3 dB波束宽度,而且在波束范围内都有很好的圆极化特性。     

对拓式高增益Vivaldi天线设计

为了提高传统对拓式Vivaldi天线在低频段的增益以满足微波探测脑活动穿透力的需求,设计了一种尺寸为100 mm×120 mm×2 mm的对拓式Vivaldi天线。该天线在不改变原天线尺寸的情况下通过在接地层加载圆弧形反射器来改善天线在低频段的辐射特性。结果表明,在1~3 GHz频带内天线的VSWR<2,在工作频带内增益均高于4 dB,相对于未加载圆弧形反射器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对天线进行加工实测,实测与仿真结果吻合良好,使得该天线可以应用于人脑活动探测等领域。     

一种宽轴比带宽L频段圆极化贴片天线

圆极化全向天线由于其自身的性能特点,在现代无线应用中越来越受到广泛的关注。提出一种宽轴比带宽的L频段圆极化微波贴片天线,该天线有上下两个介质层,下层微带馈线耦合馈电,接地面蚀刻十字交叉缝隙以帮助实现圆极化和改善上层贴片的耦合度。设计结果显示,该天线3dB轴比带宽可以达到3．5％（1.0231．060GHz）,在有效带宽内天线增益高于5．68dBi,在中心频率点（1．04GHz）天线的前后瓣比高于20dB。     

准八木型宽带微带天线单元的设计

利用三维电磁场仿真软件(Ansoft HFSS)对准八木型微带天线单元进行了仿真计算.研究了天线结构参数对天线性能的影响.最后得到一个良好的设计。实验结果与计算值相吻合。     

64 单元X 波段高增益圆极化微带阵列天线设计

采用双层矩形贴片加切角的结构设计圆极化单元,并将其组成应用于X 波段64 单元高增益圆极化微带阵列天线。天线基板采用Taconic-TRF,介电常数4. 5,厚度0. 81mm,损耗角正切0. 0035。利用Ansoft HF-SS 软件对单元及阵列模型进行仿真优化。通过实际测试,64 单元阵列天线轴比AR<6dB 的带宽500MHz,增益达到21. 2dB,S11 <-10dB 的相对阻抗带宽达到6. 9%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。圆极化天线具有较强的抗干扰能力,可很好地应用于电子侦察、电子对抗等领域。设计的圆极化微带阵列天线为组成更大阵列的天线以及构建相控阵天线提供了单元基础。