低副瓣边馈微带天线阵列设计

在实际应用中要求微带天线具备高增益、低副瓣、波束控制等特性。基于角馈方形微带贴片阵列天线的理论分析,采用中心短路、边缘馈电的方式设计了低副瓣ku波段单脉冲微带平面天线阵列。经测试所设计的10×10单元单脉冲微带天线阵的副瓣电平达到了-19.5dB。结果证明该设计方法对高增益单脉冲天线设计是有效可行的。     

四单元微带贴片天线阵的设计与实现

为了降低微带天线阵的设计成本、缩短研制周期，研究了利用数值仿真技术设计微带天线阵的方法．采用“设计-仿真-调整-仿真-制作-测试”的设计、实现过程设计了一个四单元的矩形微带天线阵，并进行了测试．测试结果满足实验要求，也证明了该设计方法的正确性．     

低旁瓣十六元缝隙微带天线阵的设计

工作频率为3．4～3．6GHz的低旁瓣十六元微带缝隙天线阵的设计方法,应用微带缝隙天线的理论及馈电方式设计天线阵元。通过谢昆诺夫单位圆辅助分析法对天线阵进行优化设计后,可实现天线增益为17．6dBi,而上侧第一副瓣电平能够达到-18dB,与同类产品相比是比较先进的。天线在Wimax宽带无线局域网接入中应用,具有良好的性能。借助Ansoft HFSS仿真软件对天线进行了仿真,仿真结果和实验结果基本一致。     

2．4GHz四单元微带贴片天线阵的设计与仿真

为满足2.4 GHz ISM频段无线宽带定向通信要求,设计了一种口径耦合的小型四单元短路贴片天线阵,采用短路面加载辐射贴片,使单元贴片天线长度缩小一半,仿真结果表明,天线阵工作于ISM频段2.42～2.4835 GHz,增益达到11.5 dBi.同时设计了加反射板的宽频带四单元平面单极天线阵,天线中心频率为2.4 GHz,|S11|<-14 dB为500 MHz,相对带宽是20 %,增益达14.7 dBi.     

一种2.4 GHz新型紧凑型柔性低剖面可穿戴天线

可穿戴天线是集成在衣物表面或贴附在人体表面的天线,不能影响佩戴者的日常生活,因此为缩小天线尺寸,降低天线剖面,更好的适应人体,本文设计了一款结构简单、易于加工、重量轻、尺寸小、低剖面、低沉本的可用于人体穿戴的低剖面小型化穿戴天线。本文选用相对介电常数为3.5,厚度仅有70μm的聚酰亚胺柔性基板,采用半共面波导(coplanar waveguide,CPW)的馈电方式来设计工作在2.4GHz工业科学医学频段(industrial scientific medical band,ISM)的可穿戴天线。该天线具有18.15mm×26.4mm的紧凑尺寸,天线在人体表面的仿真带宽为1.22～2.6GHz,较好的满足ISM 2.4GHz(2.42～2.484 8GHz)医学频段的要求,实现了天线的小型化。本文提出的设计方法为减小穿戴天线尺寸提供了解决方法。     

新型加载印刷天线构成的宽带双极化馈源

提出了一种新型宽带折叠加载印刷偶极子天线,并在其基础上进行改进,研究用于前馈抛物反射面天线的双线极化或双圆极化馈源。利用基于有限元法的电磁仿真方法对该馈源进行了分析,并运用物理光学方法计算了用该馈源构成的反射面天线的特性。仿真及测试结果表明,该馈源频带宽（fmax/fmin=2）、重量轻、容易实现双线或双圆极化。具有馈源方向图边缘电平容易控制、相位中心恒定等优点。是一种简单实用的馈源。     

2.4GHz ISM频段贴片天线的分析与设计

Bluetooth和Wifi是现今在2.4 GHz ISM频段很热门的无线通信系统,天线在整个无线传输系统中扮演了很重要的角色,天线设计好坏将决定系统的性能.本文给出一种通过在底部开槽方式来改善普通贴片天线的低带宽性能,使其能工作在ISM频段,满足无线局域网2.4 GHz～2.4835 GHz要求.     

宽带双极化探头阵列的设计

近场测量系统中,用探头阵列代替单探头能大量减少天线的测量时间．设计了一种由4个双极化印刷振子组成的宽频带直线阵列,由两个单线极化印刷振子垂直交叉组成的双极化印刷振子作为阵列单元,再将4个双极化印刷振子天线排成直线阵列,提高了阵列单元间的隔离度．实测结果表明,阵列中相同和不同极化方式的单元间隔离度大,达到-20 dB,单元间的互耦较小,相对带宽73.2％,说明该方法是正确可行的．     

一种偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线

提出一种新型偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线.8片不同尺寸的金属贴片被对称置于一对λ/4平板宽带偶极子前侧的介质基片顶面.偶极子与基片被空气隙隔开,它通过两节平行等宽的λ/4导体条带阻抗变换器与50Ω同轴线相连,通过电磁耦合对贴片馈电.天线覆盖三个主要的移动通信频段CDMA/GSM900(820~975MHz,VSWR≤2.5),GSM1800/DCS/PCS/UMTS(1585~2060 MHz,VSWR≤2),和Bluetooth/WLAN/ISM(2.39~2.502 GHz,VSWR≤2).增益为5~10 dBi,-3 dB波束宽度在E面和H面均不小于60°.另外,该天线还有结构简单和低剖面的优点,适合室内无线通信.     

基于并联功分馈电的双频低副瓣CTS天线设计

针对卫星通信系统的多功能化应用需求,设计一款双频、低副瓣并馈连续横向枝节（Continuous Transverse Stub,CTS）天线。天线采用共享口径,并联馈电与辐射枝节非均匀能量分布相结合的方式实现双频低副瓣特性,并用平行板双工器实现高/低频信号的隔离。仿真结果显示,天线在两个频段内（17.7～21.2 GHz、27.5～31 GHz）E面副瓣电平均低于-20 dB,端口隔离度在低频优于20 dB,高频优于25 dB,增益分别为26.4～27.6 dB和30.6～31.4 dB,口径效率分别为75%～82%和85%～89%。     

高隔离度双极化SIC微带天线设计

为了提高双极化天线的隔离度,在缝隙耦合微带天线的基础上,提出了一种增强双线极化天线隔离度的新方法.该方法借鉴基片集成波导技术的思想,将基片集成金属过孔嵌入到缝隙耦合双线极化微带天线当中,在馈电层实现了双端口馈电的区域独立,提高了天线的隔离度;同时对整个天线通过基片集成金属过孔的嵌入,增强了天线的容性特征,减小了天线等效阻抗的虚部,极大地改善了双极化天线的匹配效果.通过Ku频段的双线极化天线设计实例,验证了这种方法的有效性.仿真结果表明,嵌入基片集成金属过孔的双极化天线隔离度比传统天线的隔离度提高了56%以上,对于-20dB的反射系数标准,天线的带宽拓展了110%以上.     

Design of the broadband microstrip array antenna for blast furnace surface monitoring

Aiming at the requirements of high-resolution imaging and high integration of the blast furnace radar,this paper presents a method for designing a wideband microstrip array antenna,which broadens the antenna bandwidth through the design of parasitic patches and air layers.By combining multi-input multi-output (MIMO) radar and synthetic aperture radar (SAR) imaging principles,a linear MIMO array is designed,and a near-field simulation imaging experiment is performed on the simulated feed line through the wave number domain imaging algorithm.Simulation results show that the gain of the main lobe of the antenna can reach 14.05 dBi,the reflection coefficient is less than -10 dB,the absolute bandwidth is 5.25 GHz,the operating frequency is 20.67~25.92 GHz,and the range resolution is increased to 3 cm compared with the existing blast furnace radar.The average error of the azimuth direction of the simulated material line imaging is 0.008 m,and the range direction is 0.0011 m.Compared with the traditional microstrip array antenna,this antenna effectively widens the bandwidth,and the range resolution is higher than that of the traditional blast furnace radar.It can accurately obtain the shape information on the simulated material line,and has an engineering application value for blast furnace surface monitoring.     

小型化微带缝隙可重构天线

提出了一种小型化频率电调微带缝隙天线,通过在螺旋缝隙上加载PIN开关二极管,实现了良好的频率可调特性．谐振缝隙采用平面螺旋结构,天线结构更加紧凑,尺寸较传统直缝隙天线减小了40％．由于开关直接加载于辐射很弱的螺旋非辐射缝隙,天线电调特性对开关性能的敏感程度显著降低,更容易实现频率重构特性．     

PBG结构方形切角微带天线的设计

介绍了一种在传统方形切角微带元上加PBG结构的微带天线。在辐射元的四周刻蚀了等间距的方型贴片,并在中心过孔与地板短路,形成高阻抗表面(HIGP)。仿真和实测结果表明,通过在方形切角微带元四周加高阻抗表面(HIGP)结构,能使天线在不改变园极化特性的基础上,有效地改善天线的前后比,提高天线的增益并有效减少天线的尺寸。     

Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙，缝隙采用矩形槽形式，并在叠层贴片间引入空气隙，以降低介质板的平均相对介电常数，即降低了该微带天线的Q值，从而达到了增大频带宽度的目的。测试结果表明，单元天线端口驻波比小于2（VSWR〈2）的相对带宽达到20．5％，理论计算结果与实测值非常一致。     

Design of a novel miniaturized broadband microstrip antenna

The method of broadening the bandwidth of the low-profile single patch antenna is studied. A novel rectangle-shape broadband signal patch antenna using the dumbbell-shape Defect Ground Structure (DGS) is proposed in this paper. The antenna consists mainly of the rectangle patch and two surrounding parasitic patches with a C-shaped slot. The resonance characteristics of the parasitic patches are analyzed to determine the dimension of the parasitic patches, and then taking advantage of the gap in etching and DGS, the bandwidth of the antenna is widened. This patch antenna is calculated by Ansoft HFSS. The results validate the proposed approach, which helps the improvement of the bandwidth of the antenna from 500MHz to 1000MHz. Compared with the typical microstrip antenna, the proposed antenna is compact in size, light in weight, and low in longitudinal dimension. The designed antenna is suitable for the design of an array to reduce the coupling among array elements. The substrate of the antenna is the signal layer RF4, and it can be applied in industrial production expediently.     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线.单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙,缝隙采用矩形槽形式,并在叠层贴片间引入空气隙,以降低介质板的平均相对介电常数,即降低了该微带天线的Q值,从而达到了增大频带宽度的目的.测试结果表明,单元天线端口驻波比小于2(VSWR＜2)的相对带宽达到20.5%,理论计算结果与实测值非常一致.     

正多边形贴片圆极化微带天线

对一种具有正多边形结构的圆极化微带贴片天线进行了研究 ,利用寄生的调谐支节 ,对设计结果进行了有益的补偿 ,有效地消除了各种误差对设计结果的影响 .最后给出了实验调整方法及测量结果 .