小型双频圆极化微带天线

随着卫星组合导航技术的发展,可同时接收多个频段信号的卫星接收天线的设计得到了广泛重视。设计了一种双频圆极化微带天线,该天线能够工作在GPS的L1(1.575 GHz)频段和RNSS B3(1.268 GHz)频段。该天线双层贴片之间采用相同的介电常数,天线使用单个探针馈电。与常规的双频圆极化微带天线相比,该天线在两层贴片之间没有空气层,因此天线尺寸小,结构更加紧凑,便于加工。     

双频圆极化微带天线小型化设计

研究了一种单馈条件下双频圆极化微带天线的设计方法,通过开槽的方式实现了小型化,采用辐射边加载实现了阻抗带宽的展宽,采用电磁仿真软件HFSS进行了仿真,得到了天线的VSWR、AR以及增益等指标,对这些指标进行分析后,证明了该天线设计方法的可行性与正确性。     

小型宽波束圆极化天线及馈电网络

提出一种新型的小型宽波束圆极化天线及馈电网络。天线由四个独立辐射单元顺次旋转90°组合而成,辐射单元采用平面印刷电路工艺加工、使用容性加载及短路点调配方式实现小型化;使用变形的分支线定向耦合器与移相电路组合,实现具有功率分配与正交移相功能的馈电网络。经理论分析、软件仿真及实测表明:天线高度小于0.12λ,3 dB波束宽度大于120°,6 dB轴比波束宽度大于180°,辐射特性在15%相对带宽内稳定;天线的驻波比(VSWR)小于2.0的相对带宽为16%。该小型宽波束圆极化天线采用印刷电路工艺制作,结构紧凑,加工成本低、精度高,易于与微波电路集成,其结构也适用于S波段以上更高频段。     

一种新型宽带双频段圆极化RFID读写天线

提出了一种新型宽带双频圆极化射频识别(RFID)读写天线,由上层的旋转对称折合振子和缝隙加载的方形贴片以及下层的紧凑型馈电网络构成。天线具有两个外部端口,分别激励低频0.9 GHz和高频2.45 GHz双频段的圆极化辐射。借助HFSS对天线进行了建模、仿真和优化,最后采用FR4板材制作天线实物并完成了试验测试。天线的外部尺寸为0.6λ0×0.6λ0×0.1λ0(λ0为0.9 GHz频点下的自由空间波长),测试结果表明,天线在低频段和高频段的-10 dB阻抗带宽和3dB轴比带宽分别为91.1%(4.9%)和87.8%(1.3%),频段内的峰值增益为5.48 dBic(3.63 dBic),最小轴比为1.1 dB(1.2 dB),在高低频段内,天线的辐射方向图对称稳定。该天线不仅能够满足全球通用型UHF频段(0.84~0.96 GHz)和ISM频段(2.4~2.5 GHz)RFID读写应用需求,而且具有低成本、易加工等优点,在物联网领域将具有很好的应用前景。     

一种单馈小型化宽波束双层圆极化微带天线

设计出一种单馈小型化宽波束双层圆极化微带天线,通过选取低介电常数的介质基片,在双层圆形贴片上分别刻四个槽减小天线的尺寸,中心开十字缝增加天线的阻抗带宽,在贴片边切角和贴片的对角线上选择合适的馈电位置实现圆极化,天线尺寸减少37%,天线方向图对称性好,波束宽度大于80°,增益大于5.3 dB。     

一种双频段圆极化阵列天线

文章将宽带单极化Vivaldi天线正交排列,通过圆极化电桥馈电,构建双频段圆极化阵列天线的基本辐射单元。利用遗传算法优化圆极化基本辐射单元的曲线特性、开槽宽度等影响电性能的主要结构参数,使其阻抗带宽及轴比带宽满足双频段工作的特性。根据相控阵天线理论,将基本辐射单元按矩形栅格排布得到圆极化阵列天线。仿真结果显示该圆极化天线在双频段内满足轴比及波束覆盖要求。该圆极化阵列天线对双频段圆极化阵天线的设计具有很好的指导意义。     

S波段宽波束圆极化天线设计

随着现代无线通信系统的发展,对天线也提出了一些特定的更高的要求。设计了一种S频段宽波束圆极化微带天线,以满足系统对天线宽波束辐射的要求;在天线的辐射贴片上附加寄生贴片以展宽天线带宽,并利用金属化过孔以实现单边短路,达到天线小型化设计的目的;利用旋转结构结合多点馈电技术以获得微带天线宽波束圆极化辐射。通过理论分析并利用三维电磁仿真软件HFSS对天线进行了仿真设计和实验,仿真结果与测试结果吻合良好。     

小型化北斗导航圆极化天线研究

结合多种贴片开槽方案,采用正交馈电圆极化激励方式,实现了一款北斗B3(1 268.52±10)MHz频点导航天线的小型化设计。通过电磁仿真软件HFSS对其结构参数进行优化仿真分析,数值结果表明:小型化天线在B3处的顶空增益为3.69 dB,低仰角增益≥-1.5 dB(≤±70°),反射损耗小于-10 dB的带宽为20 MHz,带内轴比≤2 dB。该小型化天线贴片尺寸相比同介电常数基板的同频点未开槽天线缩小72.8%,具有一定的应用前景。     

一种小型化缝隙圆极化印刷天线

设计了一种小型化的方形缝隙圆极化（CP）平面印刷天线,该天线采用在方形缝隙的四个边上均加载尺寸相同的矩形缝隙,使其具有更低的谐振频率;在方形缝隙的任一个加载缝隙里插入与外围地相连的细金属带条以产生微扰,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,缝隙加载后天线谐振频率降低了约10%,验证了该小型化措施的有效性;另外该天线在3%的带宽内轴比<3 dB,具有良好的圆极化特性。     

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。     

应用于WLAN的小型化双频微带天线设计

设计一种中心频率分别为2.43GHz和5.24GHz的小型化双频微带天线,在反射系数S11-10dB条件下,带宽分别为63MHz和105MHz,基本覆盖了2.4GHz的ISM波段(2.4GHz-2.4835GHz)和5.25GHz的ISM波段(5.15GHz-5.35GHz)。通过在矩形辐射贴片开槽来实现天线的小型化和双频工作,并分析了槽对天线S11的影响。辐射贴片尺寸为16mm×25mm,天线整体性能良好,适合应用于无线局域网(WLAN)通信终端。     

折尾宽波束圆极化天线的设计

介绍一种应用于卫星通信上的天线,该天线是十字交叉振子天线的变形天线,要求工作在圆极化方式下,具有比较宽的或者是赋形的辐射方向图,结构简单紧凑,且工作可靠.该折尾天线直接由同轴线馈电,当两副正交振子的自阻抗不同时,被激励起来的电流相位就不同.控制自阻抗的大小,可以实现90°的相差,从而可实现圆极化,并且在末端弯折以提高圆极化性能.仿真显示,当反射板距离天线振子0.45λ时,波束宽度达到150°,驻波在1.2以下,电性能良好.     

小型化缝隙加载圆极化及宽带微带贴片天线设计

提出了一种十字形缝隙加载的小型宽带及圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在方形贴片上加载一个大尺寸的十字形缝隙实现天线的尺寸缩减,介质基片采用由FR4和空气层组成的层叠结构,在缝隙中嵌入L型枝节,只需通过调整枝节上同轴线馈电点的位置来获得圆极化或宽带阻抗匹配。ANSYS HFSS仿真分析表明,天线的圆极化带宽（AR≤3 dB）为1.7%,阻抗带宽（VSWR≤2）为5.8%,天线在宽带范围内具有稳定的增益,峰值增益为7.8 dB,同时贴片面积缩减了52.3%。改变馈电点的位置可调节两个谐振频率使天线阻抗带宽达到9.4%,比传统的微带贴片天线阻抗带宽提高了114%。     

一种小型化宽带圆极化微带天线的设计

设计并加工了一种采用同轴背馈方式馈电的小型化宽带圆极化微带天线。针对单点馈电微带天线轴比带宽窄的问题,通过增加馈电网络对天线辐射贴片进行双点馈电以展宽轴比带宽,得到了良好的效果。馈电网络根据带状线理论设计,利用U形接地板巧妙地实现了宽带天线的结构小型化。通过对辐射贴片的双点馈电获得了令人满意的电压驻波比带宽和良好的圆极化性能。通过仿真和实际测试表明,该天线VSWR≤2的带宽达到了30％,3dB圆极化带宽约为26％,同时频带内天线的增益达到4dB。     

一种小型化宽带双频贴片天线的设计

提出了一种基于U 形槽贴片天线设计的小型化宽带双频天线。采用基于有限元的商用软件对天线的电气特性进 行仿真和设计,制作了实验模型并进行测试,测试结果同仿真结果相吻合。结果表明,天线在824MHz~960MHz 频段和 1710MHz ~2170MHz 频段上的反射损耗均小于-10dB,相对带宽分别达到15%和24%,并且其尺寸远小于普通贴片天线。 所设计的天线可以作宽带双频天线应用于无线通信系统中。     

一种用于射频识别阅读器的双频宽带圆极化天线

该文设计了一种紧凑的用作射频识别(RFID)阅读器的双频宽带圆极化天线。天线由弯折处理的矩形贴片、L形贴片和三角形地板构成,通过微带线进行馈电。两个辐射贴片分别独立控制高低两个频段,其轴比带宽也可独立调整,三角形地板可以使横向电流和纵向电流发生变化,从而改变横向电流和纵向电流的比值大小,实现圆极化性能。天线尺寸为0.92$ {\lambda _0} $×0.92$ {\lambda _0} $×0.0064$ {\lambda _0} $ ($ {\lambda _0} $为2.40 GHz时的自由空间波长)。测试结果表明在超高频(UHF)频段该天线实现了49%(0.77～1.27 GHz)的阻抗带宽和46%(0.84～1.34 GHz)的轴比带宽,在无线局域网(WLAN)频段实现了47.5%(1.54～2.50 GHz)的阻抗带宽和24.2%(1.96～2.50 GHz)的轴比带宽,可以完整覆盖UHF和WLAN两个频段,具有良好的辐射特性。与其他双频圆极化天线相比,该天线整体结构紧凑、设计简单、避免了使用复杂的馈电网络,且具有较宽的3 dB轴比带宽。     

Ka频段双频圆极化器小型化设计

文中为实现Ka频段波导馈源系统小型化,讨论了一种介质插片双频圆极化器的小型化方法,提出了一种通过改变介质插片有效介电常数从而有效缩短原极化器尺寸的方法.这种圆极化器结构简单,便于加工和调试.进行了仿真设计,制作了实物并进行了测试.小型化圆极化器实测与仿真结果吻合较好:带内驻波<1.2、插入损耗<0.2 dB、两正交线极化波相位差为90°±2°.     

新型小型化圆极化微带天线

本文介绍一种新颖的单馈点圆极化矩形微带天线，它利用新型磁性材料基片和开槽设计实现了小型化。文中基于时域有限差分法分析，给出了矩形贴片中心槽和边槽不同尺寸对天线输入阻抗和反射系数的影响，并得出其设计原则，同时给出了实验天线的测试结果。实验天线的圆极化轴比带宽（小于3dB)约为3.5%，而阻抗带宽（驻波比小于2）达12.6%，约为常规设计的5.5倍，而其尺寸比常规矩形微带天线减小了40％以上。可见这种设计可以满足一些实际应用（如GPS天线）的需要。