Ku波段宽角扫描圆极化微带阵列天线设计

提出了一种三馈电圆极化微带天线。天线馈电网络采用一分三功分馈电,实现微带贴片天线的圆极化辐射,增加方向图的旋转对称性。用该天线作为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术组成一个3×4阵列,有效地改善了阵列天线的增益扫描特性。研究了该阵列天线波束扫描时的辐射特性和极化特性。仿真结果表明:阵列天线在中心工作频率处能实现俯仰60°的扫描,在扫描范围内增益大于11.9 d Bi,轴比小于2 d B。     

64单元X波段LTCC高增益圆极化微带阵列天线

采用双层矩形贴片加一对切角和2个缝隙的结构设计圆极化单元,并将其应用于X波段64单元高增益圆极化微带阵列天线。传统设计中,多层寄生微带阵列天线使用柔性基板制作,引起加工精度的问题及基板间空气层的存在,使阵列天线的圆极化特性及阻抗匹配与仿真结果相差较大。该文采用低温共烧陶瓷(LTCC)材料设计了应用于X波段的64单元双层圆极化微带阵列天线。实验结果表明,64单元阵列天线增益达到22.03dBi,S11<-10dB的相对阻抗带宽达到6.36%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。从而验证了在研制微带阵列天线方面LTCC技术可很好地得到应用。     

LTCC阵列天线单元电磁兼容分析及优化设计

基于LTCC(Low-Temperature Co-fired Ceramic)技术设计了一种工作在Ka波段的圆极化微带阵列天线单元。采用微带馈线与贴片辐射单元非接触、缝隙耦合的馈电方式,在不改变贴片尺寸且无额外匹配网络的情况下实现阻抗匹配和圆极化。使用软件HFSS分析了天线单元关键结构对其性能的影响并对其进行了优化设计。结果表明,优化设计获得了良好的结果,天线单元中心频率为30 GHz,最大增益为5.5 dB,驻波比≤2时阻抗带宽为1.4GHz(约4.7%),轴比≤6 dB的带宽大于600 MHz。     

便携式MSS地面站终端圆极化微带天线

介绍了一种Ｌ－波段移动通信卫星系统用便携式地面站终端圆极化微带贴片天线的研制结果。设计采用了一对圆形贴片天线拼阵结构,为了实现圆极化,两个圆形贴片都带有一对缺口。对这两个辐射单元等幅度馈电,但馈电相位相差９０°,两个辐射单元在空间上共面正交放置,以改善圆极化轴比。设计同时还使用了共轴寄生圆形微带元,以扩展反射损耗的频带宽度。实验测试结果表明,根据这种方案设计的圆极化微带天线,增益较高,轴比和反射损     

一种旋转馈电的圆极化微带阵列天线设计

为展宽微带天线的轴比带宽并提高增益,利用旋转馈电方法设计出一种小型化宽轴比高增益的圆极化微带阵列天线。天线由四个微带贴片单元和一个旋转馈电网络组成,每个贴片单元为引入半圆槽的切角矩形,且关于中心旋转对称;旋转馈电网络位于底层介质基板的表面,与四个贴片单元通过四个镀铜通孔相连。利用电磁仿真软件HFSS对天线的性能进行数值计算,阵列天线的-10 dB阻抗带宽为12.3%(4.71～5.33 GHz),3 dB轴比带宽为13.2%(4.67～5.33 GHz),峰值增益在5.2 GHz为9.02 dB。     

改善微带贴片相控阵天线轴比的方法研究

通过对微带贴片天线单元的仿真与优化,得出了法向轴比小于3 dB的右旋圆极化微带贴片天线单元;用所得的天线单元组阵得到9元相控阵天线,仿真得到其S11参数小于–16 dB、增益大于13 dB和轴比小于3 dB。针对微带贴片相控阵天线的轴比特性,提出了降低轴比的几种布阵方法,得到0.2 dB的轴比,最后分析并总结了改善微带贴片相控阵天线轴比的一般方法。     

改善微带贴片相控阵天线轴比的方法研究

通过对微带贴片天线单元的仿真与优化,得出了法向轴比小于3 dB的右旋圆极化微带贴片天线单元;用所得的天线单元组阵得到9元相控阵天线,仿真得到其S11参数小于-16 dB、增益大于13 dB和轴比小于3 dB.针对微带贴片相控阵天线的轴比特性,提出了降低轴比的几种布阵方法,得到0.2 dB的轴比,最后分析并总结了改善微带贴片相控阵天线轴比的一般方法.     

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。     

一种新型圆极化贴片天线的研究

研究了圆极化微带贴片天线,通过在普通圆形贴片上开槽,提出了一种结构新颖的圆极化微带贴片天线.仿真以及实测结果表明,该天线具有较宽的3dB波瓣宽度(±50°)和良好的圆极化轴比性能,并且新型微带贴片天线的尺寸要远小于普通的圆形或圆环形贴片天线的尺寸.     

采用口径耦合馈电的5.8GHz天线的设计

文章根据不停车电子计费系统（ETC）的国家标准（GB/T 20851.1-2007）要求,设计出了一款采用圆形贴片的右旋圆极化微带贴片天线,并对其馈电结构进行了传输线等效模型的理论分析。该天线采用十字型缝隙口径耦合馈电方式,结构简单,可作为ETC系统的车载单元（OBU）天线使用。经实验证实,此种类型天线不但易于产生圆极化波,而且可以得到比较理想的阻抗带宽、圆极化带宽和增益等以满足设计要求。     

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。     

Ka频段双圆极化相控阵天线设计

设计了一个8×8的Ka频段双圆极化相控阵天线。该天线单元采用正交缝隙耦合馈电的多层贴片微带天线,并由一个小型化宽带3 d B枝节电桥实现双圆极化。为提高天线圆极化性能,依次旋转天线单元,形成2×2双圆极化天线子阵。以天线子阵为基础,扩展成8×8相控阵天线。HFSS仿真结果表明,天线在方位360°俯仰±60°范围内进行双圆极化扫描,轴比小于3 d B,且轴比带宽达30%。该研究结果可应用于卫星通信的双圆极化相控阵天线的设计。     

一种高效率背腔微带振子阵列天线设计

针对卫星通信需求,设计了一种L/S波段宽带圆极化背腔印刷板微带振子阵列天线,由5个切边矩形微带贴片振子辐射单元组成,可实现左右旋双圆极化辐射,又可形成差波束信号用于跟踪。通过对矩形微带贴片、背腔大小以及布阵间距进行结构调整得到一种新型宽带圆极化天线。仿真结果表明,天线工作频段为1.3～2.4 GHz,在通带内轴比参数AR<2,绝对带宽达到1.1 GHz,相对带宽达到59.5%。实现宽带工作的同时,具有良好的圆极化特性。将其作为反射面天线的馈源,使天线具有很高的增益和效率。     

新型Ka频段宽角扫描圆极化相控阵天线

提出了一种新型的Ka频段圆极化相控阵天线。天线单元以单馈电开槽贴片天线为基础实现圆极化,通过微带贴片表面加载介质和辅助辐射器,展宽了天线波束宽度并优化了单元轴比。以该天线为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术优化得到的2×2子阵,其辐射方向图具有良好的旋转对称性,由该子阵扩展形成的相控阵天线,有效地实现了圆极化宽角扫描特性。以8×8矩形阵列为例,仿真分析了此类二维相控阵天线波束扫描过程中的方向图和极化特性。研究结果表明,天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描,扫描范围内天线增益波动和轴比均小于3 dB,同时该天线具有低剖面（高度尺寸为0.08λ0,λ0为空气介质波长）、结构简单、易于加工和集成等特点,非常适合小型化或一体化相控阵天线系统应用。     

一种UHF频段小型圆极化微带天线

采用曲流技术在贴片内部开十字形缝隙,在贴片边缘开矩形缝隙,并通过对贴片切角形成微扰,设计了一种UHF频段小型圆极化微带天线。设计的贴片天线尺寸为59×59mm^2（即0．176λ）,与相同频率相同介质的普通微带贴片天线相比有约54％的尺寸下降。天线的实测结果显示,在898—925MHz内回波损耗小于-10dB,在910—920MHz实现圆极化特性。     

基于结构复用的双频圆极化共口径天线设计

提出了一款低剖面宽波束高口径利用率的双频圆极化共口径天线。天线采用结构复用的设计理念,规划拓扑布局,设计不同类型的天线单元。上层采用微带环形贴片使其工作在无人机数据传输频段(1430－1444 MHz),下层采用微带圆形贴片使其工作在无人机遥控频段(2408－2440 MHz)。环形贴片既是低频辐射器,同时也作为高频引向器进行波束调控,实现宽波束特性。仿真和测试结果表明,该天线具有良好的阻抗匹配和圆极化特性,阻抗和轴比带宽均覆盖了无人机通信系统的两个工作频段,同时天线的剖面高度仅为0.07λ0。因此,实现了结构紧凑、性能可控的宽波束双频圆极化共口径天线,在无人机通信系统中具有潜在的应用价值。     

圆极化微带贴片天线的设计与优化

圆极化微带贴片天线的贴片形状是影响天线性能的重要因素,圆极化天线的设计与优化有助于其应用.通过HFSS软件,设计并优化了一副圆极化微带贴片天线,采取S11参数分析,电压驻波比分析,阻抗导纳分析等,确认数据的正确性,优化后的天线达到匹配要求.     

用于移动卫星系统的宽波束双频微带天线

设计了一种新型的宽波束双频双圆极化层叠结构微带介质天线,该天线可发射L波段的左旋圆极化信号,接收S波段的右旋圆极化信号。天线通过展宽上下2层微带贴片的介质衬底,从而增大天线的波束宽度,3 dB波束宽度可达到160°以上。同时采用4馈点馈电的层叠结构,使用2个3 dB宽带电桥分别对上下2层贴片进行馈电,实现圆极化的同时也大大提高了效率,而且通过调节馈电的位置可以很容易的实现匹配,实验结果表明,该天线具有较好的收发隔离度,非常宽的3 dB波束宽度,而且在波束范围内都有很好的圆极化特性。     

一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计

提出一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线,它由微带馈线、辐射贴片和FR4介质板组成,在辐射贴片的矩形槽对角添加两个环形结构,实现了微带天线圆极化的要求,通过调整微带馈线的尺寸,有效改善了天线的轴比带宽。该天线单元的轴比带宽达到了43.8%(2.5~3.9 GHz)。     

四模圆极化卫星导航天线的设计和分析

本文设计了一种覆盖GPS、GLONASS、北斗、伽利略导航频段的圆极化微带贴片天线。该天线应用于当前四种卫星导航系统．不但提高了信号接收的稳定性和准确性,还克服了单一导航系统的局限性。采用多馈点多叠层结构微带贴片天线,贴片上切角技术设计,天线带宽得到了有效地拓展。利用高频仿真软件HFSS仿真．结果表明．该天线工作带宽和圆极化特性,满足于多模卫星定位导航系统的技术指标．但其轴比带宽还不能满足实用要求,所以最后对如何改善四层贴片圆极化天线的轴比进行一些讨论。