一种基于电调移相器的可重构天线

设计并实现了一种基于反射式移相器的极化可重构天线。该天线使用一对交叉摆放的领结型振子作为辐射单元,并在馈电网络中通过两路移相器调整双馈端口间的相位差实现线极化、左旋圆极化和右旋圆极化模式之间的切换。通过加载匹配枝节的方法扩展了反射式移相器的移相范围,提高了移相器的移相精度,降低了天线圆极化模式带内的轴比。所设计天线的中心频率为5.4 GHz,在线极化模式下10 dB 阻抗带宽为990 MHz,在圆极化模式下10 dB 阻抗带宽分别为760 MHz 和850 MHz,3 dB 轴比带宽分别为510 MHz和480 MHz。该天线在频带内具有稳定的波束方向图,其平均增益为5.3 dB,并且具有27 dB 的主极化-交叉极化隔离。最终的实测结果与仿真结果基本一致,表明该天线具有良好的性能。     

具有谐波抑制功能的圆极化整流天线设计

设计了一款新型的具有谐波抑制能力的圆极化整流天线。在圆环缝隙天线的中心挖圆形孔,控制天线的谐振频带与抑制高次谐波。在缝隙的内边缘开两个半圆形槽,缩减天线的尺寸并获得圆极化辐射。倍压整流电路有效地提高了整流天线的输出直流电压。仿真结构表明,天线谐振带宽(VSWR＜2)为17.6％,圆极化带宽(AR＜3 dB)达到3.7％。整流电路在0 dBm的输入功率时,能达到59％的整流效率和1.7 V的直流输出电压。该整流天线可作为无源射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签的整流天线。     

一种新型的X波段圆极化微带天线

该文采用双层方形贴片开对角槽的结构设计了一种新型的应用于X波段的圆极化微带贴片天线。通过仿真优化,天线轴比<3dB的带宽480 MHz,增益达到6.29dB,反射系数s11<-10dB的相对阻抗带宽达到6.6%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。     

海事卫星通信海上宽带系统终端天线的设计

提出了一种应用于海事卫星通信海上宽带系统终端的圆极化叠层微带天线,该天线选用廉价FR4板、空气介质和对角线切角的正方形贴片组成叠层结构,采用不等功率四馈电技术激励主辐射贴片,展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽。文中给出了设计思路,并利用电磁仿真软件HFSS分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好。结果表明:天线具有良好的性能,VSWR≤1.5的阻抗带宽测量值达23.4%(1453～1838MHz),轴比小于3dB的圆极化带宽仿真值达25.6%(1360～1760MHz)。在海事卫星工作频段内VSWR小于1.2,轴比小于1.5dB,增益大于9dBi。所设计的天线满足Fleet Broadband系统FB150业务的需求。     

应用于北斗和GPS的双频小型圆极化微带天线

介绍了一款能同时应用于北斗卫星导航系统B₃频段(1 268 MHz,±10 MHz)和全球卫星导航系统(GPS)L₁频段(1 575 MHz,±2 MHz)的双频小型圆极化微带天线,并通过叠层技术实现了天线的双频工作性能。采用相对介电常数为9.7的介质材料和表面开槽技术减小了天线尺寸,达到了小型化的要求。通过切角的方法实现了天线的右旋圆极化工作方式。同时,利用基于有限元法的HFSS仿真软件对天线进行了参数仿真和调试。仿真结果表明,在B₃频段天线具有2.2%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽,在L₁频段天线具有3.1%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽。天线仿真结果满足北斗和GPS指标要求,因此具有良好的应用前景。     

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。     

一种小型化北斗导航终端圆极化天线的设计

设计了一款单馈电的小型圆极化微带天线。在方形贴片上,通过切角和对称开槽的方法,天线获得了良好的右旋圆极化性能,并实现了小型化设计。借助HFSS电磁仿真软件,对天线参数进行了仿真和分析。仿真结果表明,S11＜-10 dB的阻抗带宽为82 MHz,3 dB圆极化轴比带宽为12 MHz,较好地满足了北斗接收天线的设计要求。该设计具有方法简单、易于实现、成本较低等优点,且具有良好的应用前景。     

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。     

一种新型UHF RFID阅读器圆极化天线

传统的圆极化阅读器天线采用单馈电微带天线方式设计,频带窄、极化特性较差。在单馈电微带天线的基础上,采用探针馈电曲线贴片的方式,在圆形铁片上开了4个对称的方形缝隙,最终设计出一种新型的UHF RFID圆极化阅读器天线。天线的结构尺寸为167.5 mm×167.5 mm×3 mm,阻抗带宽为870~936 MHz,3 dB轴比带宽为900~918 MHz,最大增益为3.5 dB。与传统的圆极化阅读器天线相比,设计的天线频带宽,且极化特性得到良好改善,能够满足工程上的应用需求。     

一种透射型线-圆极化转换超表面的设计及应用

提出了一种单对角线开缝的方形单元构成的透射型极化旋转超表面,并将其应用于宽带圆极化微带缝隙天线的设计中。采用等效电路法分析了超表面实现线-圆极化转换的工作机制,并对天线圆极化带宽的影响因素进行了参数扫描。仿真结果表明:加载超表面使线极化微带缝隙天线产生了圆极化辐射;同时,扩展了天线的阻抗带宽。天线相对阻抗带宽达到了33.2%,3 dB轴比带宽达到了19.5%,在阻抗带宽内天线增益均高于6.8 dBi,证实了新型超表面结构具有良好的极化旋转特性。     

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。     

用缺陷地结构抑制圆极化微带天线的谐波

设计了将缺陷地结构(DGS)用于圆极化微带天线以实现谐波抑制功能。方形切角贴片激励圆极化波,50Ω微带线下的双"哑铃"型DGS实现二次谐波的抑制。天线的仿真结果和加工测试基本吻合。经测试,天线的中心频率为5.8 GHz,小于-10 dB的S11带宽为200 MHz,二次谐波频段抑制在-3.45 dB以内;天线的最大增益为6.3 dBi,波瓣前后比为13 dB,3 dB轴比带宽为70 MHz。该天线用于射频前端,可实现射频前端的小型化。     

一种新颖的5.8GHz圆极化接收整流天线

提出了一种新颖的用于微波能量传输的圆极化接收整流天线。截角矩形微带天线作为接收天线,在工作频率为5.8GHz时得到的轴比为1.2dB,使用肖特基势垒二极管作为整流部分。通过测量接收整流天线的能量转换效率,证明发射天线和接收整流天线之间的极化未对准对于输出功率和能量转换效率的影响都很小,所以这种接收整流天线非常适用于移动物体间的微波能量传输。     

2.4 GHz宽带圆极化微带天线的研究与实现

针对当前已有圆极化微带天线有效带宽窄、尺寸大等缺陷的现状，设计了一种应用于2.4 GHz无线传感网络的宽带圆极化微带天线.采用Ansoft HFSS建立了天线的模型，并对其主要结构参数进行了仿真分析，最终推导出了天线的最优结构参数.最优结构参数下的仿真结果显示，天线的-10 dB阻抗带宽达到了63.5%，3 dB轴比（axial ratio，AR）带宽达到了17.5%.同时，采用矢量网络分析仪对天线实物进行了回波损耗测试，测试结果与仿真结果吻合.最后，将设计的天线加载到CY2420通信节点上进行通信性能的测试，测试结果表明:加载了该宽带圆极化微带天线的节点在150 m处的平均丢包率为0.36%，且天线任意方向下的丢包率基本相同.从测试结果可以看出该天线具有良好的圆极化特性和实用特性.     

超高频RFID小型化读写器天线设计

提出了一款应用于超高频段(Ultra High Frequency,UHF)(912 ~935 MHz)的射频识别(RFID)读写器圆极化单层结构微带天线,基板采用FR4 板材达到价格低廉、辐射贴片采用开槽的结构实现小型化、接地板采用开槽结构提高天线的增益,该天线实现了小型化设计,满足了天线的设计要求。利用三维电磁仿真软件对天线模型进行了分析,仿真与测试结果吻合良好。天线测试结果表明:回波损耗小于-10 dB 的阻抗带宽为25 Hz(910 ~ 935 MHz),轴比(AR)小于3 dB的带宽为21 MHz(914 ~935 MHz);在UHF 频段内,读写器天线的最大增益为-1.2 dB,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景。     

基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线

制作并测量了一种基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线,并讨论了天线的各结构参数对天线性能的影响。测量结果表明:通过Wilkinson功分器馈电,可使天线驻波带宽达47.5％,轴比带宽达50％,方向图前后比达－21dB,实现了低后瓣宽带圆极化微带天线的设计。     

A New Coupling Mechanism for Circularly Polarized Annular-Ring Patch Antenna

A novel coupling technique for circularly polarized annular-ring patch antenna is developed and discussed. The circular polarization (CP) radiation of the annular-ring patch antenna is achieved by a simple microstrip feed line through the coupling of a fan-shaped patch on the same plane of the antenna. Proper positioning of the coupling fan-shaped patch excites two orthogonal resonant modes with 90 phase difference, and a pure circular polarization is obtained. The dielectric material is a cylindrical block of ceramic with a permittivity of 25 and that reduces the size of the antenna. The prototype has been designed and fabricated and found to have an impedance bandwidth of 2.3% and a 3 dB axial-ratio bandwidth of about 0.6% at the center frequency of 2700 MHz. The characteristics of the proposed antenna have been by simulation software HFSS and experiment. The measured and simulated results are in good agreement.     

具有二次Koch分形边界的圆极化微带天线

设计了一种单馈点圆极化微带天线。微带贴片采用二次Koch分形边界的贴片结构,通过底馈方法激励起两个相互正交的简并模实现圆极化;采用CSTMicrowaveStudio@软件进行了仿真,其结果表明,在微带贴片的对角线上适当位置用探针馈电,可以实现圆极化辐射。对具有介质损耗的天线进行了仿真,结果与理想介质的差异较大。设计了一个右旋圆极化微带天线,并进行了测试。该天线工作于1．575GHz;VSWR小于2的阻抗带宽为51MHz;轴比为4dB;增益为3．8dB;贴片尺寸为42．4mm×42．4mm,可以用作GPS天线。