Novel Broadband Circularly Polarized Cavity-Backed Aperture Antenna With Traveling Wave Excitation

A novel broadband circularly polarized aperture antenna is presented that uses traveling-wave excitation as the design concept. The antenna configuration consists of a circular radiating aperture, a backed cavity, and an equiangular tapered strip outer-fed by a microstrip transmission line. Operating with a traveling wave excitation, the proposed antenna contains inherent broadband characteristics in terms of the impedance, axial ratio, and gain performances. The presented antenna is comprehensively investigated, including the working principles, design consideration, and parametric studies. In addition, the research interests are extended to a 2$,times,$ 2 antenna array. Promising results from the experimental 2$,times,$2 array are achieved, including the 10-dB return loss bandwidth of 70%, the 3-dB axial ratio bandwidth of 50%, and the half-power (3-dB) gain bandwidth of 40% with a maximum gain about 11 dBi. The measured and simulated results are well complied with each other.      

倒L形枝节加载宽带圆极化缝隙天线

设计了一种倒L形枝节加载宽带圆极化缝隙天线。天线为单层矩形结构,采用共面波导(CPW)馈电,通过在馈线上端加载倒L形枝节和在环形接地面上加载T 形枝节,实现了天线的宽阻抗带宽和宽轴比带宽特性。实测结果表明,S11 ￡-10 dB 的阻抗带宽达到115%(1.6-5.9 GHz),轴比￡3 dB 的圆极化带宽为48.3% (2.2-3.6 GHz)。该天线结构简单、易于制作,具有较好的应用前景。     

一种新型CPW 馈电宽带圆极化缝隙天线

设计了一种新型的CPW 馈电宽带圆极化缝隙天线,圆形槽天线与共面波导馈电在介质板的同面上。通过在 两个圆形槽的中间开一个纵向插槽,调整槽之间的相对位置和各自的几何参数,可以得到一个由两个正交九十度相位 差的电场激发的圆极化波。最终仿真结果表明该天线在频带1.0GHz 到1.8GHz 满足反射系数小于-10dB、轴比小于3dB, 相对带宽达到57%,工作频带覆盖了GPS 等卫星导航系统。该天线具有十分紧凑的平面结构,结构简单,容易加工, 便于实验调试,具有广阔的应用前景。     

顺序旋转馈电背腔圆极化天线阵列

主要描述了一种基于顺序旋转馈电网络构成的背腔式缝隙圆极化天线阵.天线单元是一种低轮廓的背腔共面缝隙天线,包括运用介质填充的金属背腔和共地共面波导构成的馈电单元.该天线单元带宽为170 MHz,最大增益为5.7 dBi,其厚度小于λ0/50.而天线阵采用2×2天线单元顺序旋转馈电的方法来实现圆极化,其阻抗带宽和3 dB轴...     

新型宽带圆极化毫米波平面缝隙天线

研究了一种新型共面波导馈电的宽带圆极化毫米波平面缝隙天线.通过新型的短路微扰法实现了平面圆环形缝隙天线的单馈宽带圆极化,回波损耗(RL)≤-10dB时的实测阻抗带宽达到约20%,AR≤3时的实测轴比带宽约为21.2%,实测最大增益约为5.2dB.实测结果与ANSOFT HFSS软件仿真结果基本吻合,表明了设计的合理性.     

双L型背腔式圆极化缝隙天线的设计

针对新型室内嵌入式天线的应用前景,提出了一种新颖的双L型背腔式圆极化缝隙天线.该天线底面由两个对称的L型缝隙组成,顶层由微带馈线网络馈电.天线底部放置一个金属腔体,既适合嵌入式安装,便于与室内其他接口集成,同时减少了墙体对天线的影响,增强了天线的正向辐射.给出了天线的阻抗带宽、辐射方向图、增益以及圆极化率的仿真结果,并对天线的阻抗带宽进行了测量.结果表明,该天线针对900MHz频段的室内嵌入式应用有良好的性能.     

一种CPS馈电的宽带圆极化双菱环天线

提出了一种新型的双菱环形天线,通过在双菱环内添加寄生环来提高天线的圆极化带宽,每个环上槽口的位置决定天线的圆极化特性。双菱环和寄生双菱环分别在低频和高频处产生圆极化波,从而使天线的圆极化带宽增加,3 dB圆极化带宽达到了24.1%,在圆极化频带内增益为10 dB以上。为了测量天线性能,设计了共面带状线到微带线的转换巴伦,因为巴伦和天线在同一个平面内,所以对天线的性能产生了一点影响。     

新型宽频带圆极化天线

设计了一种用于移动载体平台的新型天线,天线为圆极化、宽带、宽角覆盖且可嵌入载体平台安装.在微带天线的基础上,通过将高介电常数、空气介质层、频率选择表面(FSS)技术结合使用,实现了可嵌入式电小宽频带圆极化微带天线:对应波长仅为0.38λ(长)×0.38λ(宽)×0.09λ(高);相对带宽为14%;圆极化增益能在120°范围内大于-1dB.目前,该天线已应用于实际工程中,并取得了良好效果.     

一种宽带全向圆极化天线简

 基于环天线-偶极子模型,本文提出一种宽带全向圆极化天线.天线包含四对围绕圆柱放置的倾斜振子和一个宽带馈电网络.每对振子包含一个主辐射振子和一个用以增加带宽的寄生振子.馈电网络包括四个宽带巴伦和一个阻抗匹配电路.实验结果表明,该天线15-dB回波损耗带宽和3-dB轴比带宽分别为31%（1.68-2.31GHz）和30%（1.7-2.3GHz）,水平面不圆度小于1dB.     

一种新型双环宽带圆极化微带天线设计

针对微带天线存在固有频段窄、辐射效率低,且难以获得高增益的问题,设计制作了一种新型双环宽带圆极化微带天线。天线贴片单元采用由槽型环和带状环组成的槽带状结构。槽型环和带状环分别在频率较低部分和频率较高部分各提供一个最小轴比值,通过两个最小轴比值的适当结合达到明显的带宽增强效果。天线利用宽带巴伦结构进行馈电,有效增强了阻抗匹配。通过参数优化和实物制作,仿真与实测结果表明,该天线的阻抗带宽(VSWR≤2)和3 dB轴比带宽分别达到了37%和29.8%,增益达到6.4 dB。     

一种宽频带方形槽圆极化天线设计

文中提出了一种加载微扰元素的新型宽频带圆极化方形槽天线,它由一个倒L 型微带馈电线、一个L 型枝节、一对矩形槽和一个方形槽地板组成。用这些缝隙槽和枝节作为微扰元素来调节天线表面电流分布,可以激 发出多个圆极化谐振模式,从而实现了宽频带圆极化辐射。为了验证其合理性,加工并测试了天线模型。测量结果 表明,实测小于-10 dB 的阻抗带宽为74. 9%,小于3 dB 的轴比带宽为84. 7%。此外,测量和仿真的峰值增益分别为 4. 88 dBi 和4. 86 dBi。因此,文中设计的圆极化方形槽天线具有宽的圆极化带宽特性。     

L 型槽宽带圆极化天线

设计了一种L 型槽宽带圆极化天线,通过在矩形贴片上开L 型槽,并由L 型馈线馈电实现。由此设计出这种天 线有效带宽从1.05GHz 到2.05GHz,相对带宽可达64％,覆盖了GPS、GALILEO、COMPASS 和GLONASS 四种导航系 统。该天线结构简单,在卫星导航等领域具有广阔的应用前景。     

宽频带圆极化缝隙螺旋天线的设计

研究了一种宽阻抗带宽和宽圆极化轴比带宽的缝隙螺旋天线。天线印制在由FR4介质基板构建的方形柱状结构的内外表面,两组长短不同的缝隙螺旋臂印制在介质基板外表面并延伸至天线顶部;一条弯折的微带线作为馈电网络印制在介质基板内表面,通过对各缝隙耦合馈电,实现天线宽阻抗带宽和轴比带宽。实测结果表明:天线尺寸为0.111λ₀×0.111λ₀×0.221λ₀(λ₀为北斗B2中心频率1.207 GHz对应的自由空间波长),S₁₁≤-10 dB的阻抗带宽为1.158~1.778 GHz,轴比≤3 dB的圆极化带宽为1.133~1.918 GHz。该天线采用缝隙螺旋结构,通过简易的馈电网络实现天线小型化和宽频带特性,在卫星导航系统中具有较好的应用前景。     

一种宽带圆极化天线阵的设计

为了有效拓展阻抗带宽和圆极化带宽,分析了一种宽带多层结构的圆极化微带贴片天线。通过调整贴片和倒角的大小,并通过在底层贴片上周期性开槽,在天线工作于3．0GHz时,可以获得16．14％（VSWR〈2．0）的阻抗带宽和10．47％的3dB轴比带宽。在此基础上,制作了一个4×4元小型平面圆极化天线阵,阻抗带宽可以达到26．67％（VSWR〈2．0）,轴比带宽可以达到11．12％（AR〈3dB）。这种结构的天线阵在无线通信等领域应用前景广阔。     

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。     

X波段宽带圆极化微带天线的设计

介绍一种新型宽带圆极化微带天线。该天线采用同轴线单点馈电,通过在圆形贴片上开C型缝的方法,实现了圆极化并辰宽了阻抗带宽;采用层叠结构,使上下两层贴片谐振于相近的频率,从而显著提高了天线的轴比带宽和阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于X波段时,3dB轴比带宽为13．9％,VSWR〈2的阻抗带宽达到35．4％。结果证明,在贴片上开C型缝是实现圆极化的有效方法。     

Circularly Polarized Square Ring Slot Antenna with Arrow‐Shaped Structure

A novel design of a compact square‐ring slot microstrip antenna for achieving circular polarization (CP) operation is proposed and experimentally studied. By using an arrow‐shaped slot structure as a radiating element, the resonant frequency of the proposed antenna is significantly lowered, which can lead to a large size reduction for fixed frequency operation. The CP radiation characteristics are achieved by loading with proper asymmetry, which can be placed diagonally. A prototype of the proposed design is implemented and its performance is measured. Measured results show that radiation patterns with good CP characteristics are obtained at the resonant frequency.     

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。     

Wideband Circularly Polarized Patch Antenna Using Broadband Baluns

A novel 90deg broadband balun comprising a broadband 90deg Schiffman phase shifter is introduced as a means of enhancing the wideband circular polarization performance of dual-fed type microstrip antennas. The proposed 90deg broadband balun delivers good impedance matching, balanced power splitting and consistent 90deg (plusmn5deg) phase shifting, across a wide bandwidth (~57.5%). A circular patch antenna utilizing the proposed 90deg broadband balun is shown to attain measured impedance(S₁₁< -10 dB) and axial ratio (AR < 3 dB) bandwidths of 60.24% and 37.7%, respectively, for the dual L-probe case; and 71.28% and 81.6% respectively, for the quadruple L-probe case.     

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%。