Ka波段圆极化平板阵列天线设计

本文设计了一种规模为 8×8 的 Ka 波段圆极化平板阵列天线。2×2 子阵为一个圆极化基本单元,子阵馈电方波导腔体中插入极化膜片形成圆极化特性,使用全并馈 E 面波导功分网络对 16 个子阵实现等幅同相馈电。设计的阵列天线实现了良好的圆极化特性与高增益特性。     

脊波导缝隙圆极化天线的设计*

设计了一种新型脊波导缝隙圆极化天线。在脊波导宽边开并联纵缝,从波导耦合电磁波至其上方的四脊波导圆极化器,实现圆极化辐射。采用脊波导不仅减小了单元尺寸,更改善了天线的带宽性能。重点研究了四脊波导圆极化器对相互垂直的两辐射场分量的影响,优化单元的轴比特性。在提取单元谐振电导的基础上,设计了工作在10GHz 的1×10 圆极化波导缝隙阵列。对天线实物测试得到中心频率处的增益为16.8dB,第一副瓣电平为 25dB,阻抗带宽约为8.5%,相对轴比带宽(AR臆3dB)约为3.2%。     

腔体加载式圆极化波导缝隙天线设计

圆极化天线由于其自身具有的众多优点,在现代通信系统中日益受到广泛关注。设计了一种通过在传统波导缝隙天线上加载旋转矩形腔体实现圆极化辐射的天线形式,分析了腔体辐射圆极化波的机理以及腔体对天线阻抗带宽的影响。该天线具有阻抗特性和圆极化特性独立可调的优点。加工实现了一种工作于X频段、具有1×10个单元的天线结构。测试结果表明,在中心频率处右旋圆极化增益约为16.5 d B,主辐射方向上轴比优于1 d B,阻抗带宽(VSWR<2)约为64 MHz。测试结果与仿真数据取得了较好的一致性。     

基于超表面的宽带低剖面圆极化天线设计

设计并制备了一种基于超表面的宽带低剖面圆极化天线。该天线由上下两层构成,下层是传统的线极化缝隙微带天线,上层是由方形切角单元构成的超表面。分析了超表面将线极化波转换成圆极化波的工作原理,并对影响天线圆极化带宽的参数进行了优化。仿真结果表明:加载超表面后,不仅使天线辐射圆极化波,还扩展了天线的阻抗带宽,天线相对阻抗带宽达到17%,3 dB轴比带宽达到7.2%。为了验证设计的有效性,加工、测试了天线实物样品,并与仿真结果进行了对比。实测结果与仿真结果吻合较好,说明该天线具备宽带圆极化特性。最终天线整体尺寸仅为0.4λ×0.4λ×0.03λ,天线的剖面较低,非常有利于与载体共形的应用。     

圆极化微带贴片天线辐射和散射特性研究

提出了一种改进的宽带圆极化微带天线。该天线采用单端口、共面波导馈电。通过仿真优化,获得了32.7%的圆极化轴比带宽(AR<3dB),和47.6%的阻抗带宽(VSWR<2.0)。测量天线样机的阻抗带宽为44.4%,较好地吻合了仿真计算结果。最后,以设计天线为例,研究了圆极化微带贴片天线的辐射特性和散射特性,为圆极化天线雷达截面减缩技术打下了良好的理论和实验基础。     

一种三馈圆极化微带天线的设计与制作

提出了一种应用于无线局域网（WLAN）通信的三馈圆极化微带天线。天线在2300～2600MHz频带内实现圆极化辐射。天线馈电网络采用三功分馈电,增加了轴比带宽;馈电网络和附加的寄生贴片展宽了阻抗带宽;延伸天线介质衬底增大了波束宽度。仿真与实测结果吻合良好。测量结果表明,天线的阻抗带宽达到46.8%（VSWR〈2）,轴比带宽达到12.2%（AR〈3dB）。     

低剖面宽带圆极化天线阵列

基于双馈双线极化微带天线,结合威尔金森功分器、T形结功分器及顺序旋转馈电的优点,设计了一种新型低剖面宽带圆极化2×2天线阵列。把辐射贴片和馈电网络集成在同一介质层,有效地利用了介质空间,降低了天线的剖面,增加了天线的带宽。4个天线单元顺序旋转90°,利用一分四T形结功分器给4个单元等幅、相位依次相差90°馈电。根据Ansoft''s HFSS仿真结果,制作了样机。样机实测结果和仿真结果吻合。实测结果表明,该天线阵驻波带宽可以达到27.78%,3-dB轴比带宽可以达到52%,最大增益为14.19 dB。     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线.天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化.天线仅有三层金属层,结构简单.仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%(25.1～34.5 GHz),相对3 dB轴比带宽为20.3%(26.5～32.5 GHz).由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试.仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

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。     

一种宽带圆极化微带天线阵的设计与制作

文章利用天线的等效电路模型,分析了展宽天线阻抗和轴比频带的原理.提出了利用Wilkonson功分移相器结合翻转容性馈电结构来展宽微带天线的阻抗带宽和轴比带宽的方法.设计了工作频率为1.268 GHz、轴比小于3 dB的相对带宽为44.4%、在此频带内驻波比小于1.5的天线单元;并利用这样的天线单元组成四元圆形阵列,制作了天线阵,测试结果为圆极化带宽为23.8%,驻波比小于1.5,增益大于8dB.     

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。     

一种新型布局的圆极化微带天线阵优化设计

提出了一款高增益低副瓣新型圆极化微带天线阵。单元天线采用叠层切角圆极化微带结构,通过八边形边界布局和顺序旋转交叠组阵技术,实现了天线阵方向性图的对称性和圆极化辐射性能的最优化;馈电网络采用威尔金森功分器和最大平坦式阻抗变换器实现不等功分宽带阻抗匹配,通过改进馈电方向寻求对称结构,简化了馈电网络的设计。制作了天线阵实物并进行了测量。测试结果表明:天线在3.2~4.6 GHz频段内S₁₁<-10 dB,阻抗相对带宽36%;在3.8~4.5 GHz频段内顶点轴比小于3 dB,圆极化相对带宽17%;在4~4.4 GHz频段内天线增益均在15 dB以上,最高增益达17 dB。     

基于环形极子的太赫兹超宽带圆极化阵列天线

以方环单极子天线为基础,设计了一种太赫兹频段超宽带圆极化微带阵列天线。提出的新型低剖面环形天线单元由C型结构和改进后的接地结构组成,实现了天线表面电流不对称流动以及电流的最优纵横比,辐射圆极化波;采用2×4天线阵列不仅提高了天线增益,而且增强了其方向特性。仿真结果表明,该阵列天线的阻抗带宽为67.42%(193.86～391.02 GHz),圆极化轴比带宽可完全包含该频段,且在该频段内峰值增益为15 dBi,在太赫兹通信设备中具有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

一种面向无线通信应用的宽频带圆极化天线阵

提出了一种新型宽频带2×2方形缝隙槽圆极化天线阵.天线阵包含一个连续旋转馈电结构、4个非对称U型馈电枝节和一个方形槽接地板.与传统圆极化天线阵所采用的L型馈电枝节不同,首次提出了一种新型非对称U形馈电枝节来改善天线的圆极化性能.利用这些枝节和缝隙槽作为微扰元素,缝隙槽天线阵可以激发多重圆极化谐振模式,进而产生宽频带的圆...     

E-shaped patch with reactive impedance surface for high gain and broadband circularly polarized antenna

A low-profile circularly polarized (CP) antenna with high gain and broad bandwidth is aimed at 5-GHz Wi-Fi applications using a symmetrical E-shaped patch. Initially, the radiating element is modeled as a symmetrical E-shape. An array of 4 × 4 rectangular patches are arranged periodically to make up a reactive impedance surface (RIS) structure. Furthermore, the RIS structure is deployed in the middle of a symmetrical E-shaped radiating patch and a perfect electric conductor (PEC) ground plane. As a result, the broadband CP is achieved with high gain. The above-mentioned combinations have achieved a −10-dB reflection coefficient bandwidth of 21.4% (4.92–6.1 GHz) and a 3-dB axial ratio (AR) bandwidth of 15.5% (5.25–6.1 GHz), and the antenna has attained a gain of 7.45–7.53 dBic.     

一种低成本星载宽角扫描相控阵天线设计

设计了一种工作于X频段的星载圆极化相控阵天线。相控阵天线单元的馈电探针与连接器进行了一体化设计,消除了焊点,提高了阵面的可靠性;同时阵列单元周围加载金属腔体结构,降低了单元间的耦合,展宽了天线波束,提高了阵列的扫描增益;阵面为全金属结构,可实现相控阵的均温性与内部热量的辐射,阵面自身具有较强的空间抗辐照能力,同时也能对相控阵内部的有源器件提供良好的辐照屏蔽。相控阵有源组件和合成网络采用瓦片架构,具有轻量化和低剖面的特点。所设计相控阵天线具有±60°宽角扫描能力和4%的工作带宽。     

一种新颖的宽带圆极化单极天线

该文设计了一种新颖的宽带圆极化单极子天线,该天线采用微带馈电模式。天线由C型贴片和改进的地板组成,整个天线尺寸仅为25×25×1 mm3。通过在C型贴片上切角和在地板上增加三角形微扰结构,可以有效增加天线的阻抗带宽和轴比带宽。该文给出了天线的设计流程,从表面电流分布分析了圆极化天线的工作机理。加工了天线实物,并对其进行了测量。仿真和实测结果表明天线具有超宽的阻抗带宽和轴比带宽。天线的工作频带为4.35～12 GHz(相对带宽为93.6%),3 dB轴比带宽为4.15～11.8 GHz(相对带宽为95.9%)。测量了天线的辐射性能和增益特性,实测结果与仿真结果吻合较好,证明了该天线的有效性。该天线可以应用于超宽带无线通信系统和卫星通信系统中。