一种适用于LTE和Sub-6 GHz频段的宽带双极化基站天线

提出了一种适用于LTE和Sub-6 GHz频段的紧凑型双极化基站天线辐射单元,辐射振子臂采用1.2 mm板厚的FR4基板双层印制工艺。利用在双极化辐射单元上方加载寄生单元的方式来扩展天线工作频带。实物测试结果显示天线工作频段可连续覆盖LTE(1.8 GHz^2.7 GHz)和5G的Sub-6 GHz频段(3.3 GHz^3.7 GHz),带内电压驻波比小于1.8,隔离度大于20 dB。天线最高增益为9.42 dBi,半功率波束宽度为60°±9°。测试和仿真结果吻合较好。可应用于4G和5G移动通信基站。     

基于紧耦合结构的宽带基站天线设计

随着5G移动通信频段的公布,传统基站天线已不足以覆盖其工作频段。文章以紧耦合阵列天线理论为基础,提出了一种基于紧耦合结构的交叉偶极子宽带基站天线。该天线由两对正交的领结状偶极子天线构成,通过两对交叉偶极子之间的耦合效应,有效地展宽了天线的阻抗带宽。同时,通过在天线和金属反射板之间加载电阻型频率选择表面,吸收由反射板引入的谐振反射波,改善天线高频端辐射性能。仿真及测试结果表明:该天线在1.7-3.6 GHz 频率范围内,可以满足基站天线的设计指标,两端口驻波比均小于1.5,两端口之间隔离度大于55 dB,半功率波束宽度满足65°±5°范围,且整个频段内增益均大于8.5 dBi。     

面向5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线设计

文中提出并设计了一款应用于5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线,工作带宽完整覆盖了长期演进（long term evolution,LTE）技术的主要频段和5G的全部中频段.该天线首先采用正交放置的渐变式Γ形馈电线对两个交叉放置的电磁偶极子馈电实现双频双极化,随后通过在电偶极子上添加H形缝隙有效扩展了低频段的带宽,最后创新性地引进具有电容性质的圆形寄生贴片将高频频点降低.此外,利用一款添加金属围栏的反射板来改善天线增益和辐射方向图的稳定性.测试结果表明:该天线S_11,22 < -10 dB的阻抗带宽为58.2%（2.11~3.84 GHz）和8.9%（4.72~5.16 GHz）,端口隔离度（|S₁₂|）高于25 dB,双频段内的平均增益分别为8.7 dBi和7.2 dBi;天线E面的半功率波瓣宽度在整个工作频带内的变化为61°±6°,交叉极化比高于20 dB.仿真与测试结果达到了良好的一致性.该天线结构简单、性能优良,可以作为LTE/5G室内基站天线的良好的候选.     

一款面向5G微基站的双频双极化电磁偶极子天线的设计与分析

小型化是进行5G微基站天线设计的重要考虑因素,文中设计了一款适用于5G微基站的电磁偶极子天线. 天线由一对正交放置的单极化电磁偶极子、一对交叉放置的渐变式Γ形馈电线、一个圆形寄生贴片和一块正方形反射板组成,工作频段为2.50~3.62 GHz和4.8~5.0 GHz,能够覆盖工信部规定的5G的全部中频段. 在工作频带内,天线的输入回波损耗小于?10 dB;端口隔离度在低频段小于?25 dB,在高频段小于?42 dB;仿真平均增益在高、低频部分分别为5.57 dBi和9.84 dBi. 该天线能够实现双频段和双极化,可以作为小型化微基站天线设计的参考,同时为5G天线的商用化提供参考.     

一种基于5G应用的圆极化微带相控阵天线

本文提出一款应用于5G频段,可实现方位面±40°波束扫描的圆极化微带相控阵天线。该相控阵天线单元是由矩形贴片、上下介质板、缝隙耦合馈电结构、金属反射板构成。利用切比雪夫综合法的一分八不等分功分器实现相控阵天线的馈电形式。测试结果表明,阵列天线的驻波比带宽为3.25 GHz～3.69 GHz,端口隔离度大于25 dB,扫描过程中增益最大为21 dB,增益衰落小于3 dB,最大扫描角处轴比为2.89 dB。该天线具有低剖面、高隔离度、高增益以及良好的波束扫描性能等优点。     

天线孔径共用技术研究

提出了一种新的天线孔径共用的方法。在低频单圆锥天线的辐射非敏感区上加载高频段微带天线阵,可以将两个不同频段和极化的天线集成为一个天线孔径,该天线的体积质量与原低频段天线相当,天线的两个馈电端口集成在原单圆锥天线的地板上。利用电磁仿真软件HFSS分析了该共用孔径天线的性能,在双频段0.7~1.3 GHz和4.1~4.2 GHz内反射系数均小于–10 dB,两个端口之间的隔离度大于31 dB,辐射方向图低频段为全向,高频段为定向,4.15 GHz增益达到11 dBi,仿真结果验证了该孔径共用方法的可行性。     

一种新型全向高增益印刷天线的设计

设计了一种新型全向高增益印刷天线。该天线采用平衡微带线作馈线．以印刷振子作为辐射单元,末端采用匹配电路对其输入阻抗进行匹配。用商用软件AnsoftHFSS对天线的特性进行了仿真计算。比较表明,测试结果优于仿真结果。该天线工作在SCDMA频段（1785～1805MHz）,其H面不圆度小于1dB,中心频率下增益大于12dB,满足了设计要求。     

加载周期性附属结构的宽带双极化微带天线

提出了一种宽带双极化微带天线,应用于5G(Sub-6)通信和无线通信频段,双极化微带天线加载了周期性结构作为附属,提高了天线的阻抗匹配和增益特性,天线相对带宽分别为63.82%和61.70%。2个端口采用双孔径缝隙耦合和改进型馈电结构,避免了两端口馈线的交叉,实现了35 dB的端口隔离,3.1～6.2 GHz的工作频带完全覆盖5G(Sub-6)通信系统的工作频段且覆盖无线通信频段,对5G移动通信和无线通信的发展具有重要研究意义。     

新型Ku频段全向微带阵列天线

设计了一种新型Ku频段全向天线,该天线由双面辐射微带阵列组成,通过串联形式馈电,实现了全向中等增益辐射特性.文中给出了微带阵列天线的设计方法,对该微带阵列天线的阻抗带宽特性、方向图特性和馈电结构进行了分析.结果表明,该微带阵列天线反射损耗小于-10 dB的绝对带宽为1.15 GHz,在可用频带内全向增益为6.8 dB～7.3 dB,E 面波束宽度在20°～24°,H面方向图不圆度在±0.5 dB以内.该天线能够满足微波通信系统要求.     

一种新颖的宽频带双极化基站单元天线研究

提出了一种新颖的宽频带双极化方形偶极子基站天线单元,该天线单元由圆柱形支撑座、方形偶极子单元、改进的双倒L型馈电线以及反射板组成。仿真和测试结果显示,在1.69 GHz~3.16 GHz 频段内,两个端口处的电压驻波比(VSWR)均小于1.5,其中,在所需要的工作频段1.71 GHz~2.69 GHz 内,两端口的VSWR均小于1.4,隔离度小于-30 dB,交叉极化比均小于-29 dB,最大增益为10.6 dB,在整个宽频带内具有较为稳定的方向图和增益。同时,该天线经过改进后重量轻,馈线可调性好,安装简单易实现。     

一种适用于LTE 基站的宽频带双极化印刷偶极子天线

提出了一种适用于LTE 移动通信基站系统的低成本双极化偶极子基站天线辐射单元,天线采用0.8 mm板厚的FR4基板双层印制工艺。利用微带线垂直和折叠结构的辐射臂设计,有效地扩展了天线工作带宽,减小了天线物理尺寸。将两个偶极子单元垂直交叉构成±45°双极化天线。测试结果显示天线电压驻波比VSWR 小于1.5 的相对阻抗带宽为52.9%(1.705 ~2.93 GHz),隔离度大于19 dB,天线平均增益为8.67 dBi,半功率波束宽度为67°±8°。测试与仿真吻合较好,可应用于移动通信基站。     

Radiation performance improvement of wideband microstrip antenna array using wideband AMC structure

In this paper, the radiation performance of an antenna array is improved by designing a new wideband artificial magnetic conductor (AMC). The proposed AMC surface operates at the frequency of 3 GHz with ±90^° reflection phase bandwidth of 22%. In order to identify the key design parameters of the AMC structure, a parametric study is performed. To improve the radiation performance of the antenna array, an AMC reflector is developed through utilizing an array of 2 × 8 periodic patches of AMC unit cells. By this technique, the front to back ratio of the designed antenna array is enhanced about 16.27 dB. It is concluded that tuning of the AMC dimensions for controlling the reflection coefficient at each port of antenna array during beam steering is necessary. Because of the using of the AMC surfaces as a reflector instead of conventional PEC surfaces, size reduction of the antenna array in the order of 20% is achieved. In this study, a circuit model for single element of the antenna array with considering AMC loading effect is introduced, which predicts the bandwidth behaviour of the proposed antenna. The final designed antenna array exhibits low level of cross polarization making it well‐suited for tracking radars and electronic warfare applications. The proposed antenna with the AMC reflector is fabricated and measured. The measured ?10 dB impedance bandwidth and peak gain of the proposed antenna is 20% (2.7‐3.25 GHz) and 13.4 dBi, respectively, which are compatible with the simulation results.     

一种应用于LTE和5G中频段的宽带双极化基站天线

设计了一款适用于LTE和5G中频段的宽带双极化微基站天线.该天线主要由四部分组成:主辐射器,馈电巴伦结构,反射面和方形寄生贴片.其中辐射面上的圆形连接条产生多个电流路径,并引入额外的谐振点实现了阻抗匹配,同时方形寄生贴片有效扩展了高频段的带宽.实测结果表明,该天线具有50％(2.2～3.65 GHz)的阻抗带宽,反射系...     

具有梯形有源振子的印刷引向天线研究

设计了一种采用平衡微带线馈电的具有梯形有源振子的印刷引向天线。对梯形印刷有源振子的阻抗特性进行了仿真,在此基础上进行了改进,首先是有源振子加载反射器,然后是有源振子加载引向器和反射器。仿真了天线的阻抗特性和辐射特性,并分别制作了天线实物进行测试。仿真与实验结果表明,有源振子加载引向器和反射器后的工作频带为2.0~2.45GHz,相对带宽达20.2%,带内增益为6dB 左右,且具有较小的尺寸（60 mm×65 mm）,可用于移动通信领域。     

Broadband circularly polarised hexagonal slot antenna excited by a tapered microstrip feeder

In this article, a broadband circularly polarised slot antenna fed by a single microstrip line is implemented. The proposed antenna is composed of an unequilateral hexagonal slot to implement circular polarisation and tapered microstrip feeding line to enhance the impedance bandwidth. A conducting reflector is also employed to enhance the antenna gain. The proposed antenna, 60 mm × 60 mm × 18.12 mm in size, was fabricated and tested. The measured??10 dB reflection bandwidth and 3 dB axial ratio bandwidth were 48.9% and 17%, respectively. The measured gain of the fabricated antenna ranged from 5.4 dBi to 6 dBi within an axial ratio bandwidth of 3 dB.     

Ka频段宽带双口双模馈源设计

针对卡塞格伦天线系统对馈源的要求,设计了一种Ka频段双口双模馈源,可与X频段馈源组合成体积较小的双频段馈源。采用圆环状的和差比较器结构,降低了双频段馈源的体积,通过添加过渡阶梯、圆柱销钉与金属调配板等设计,改善了双频段馈源的性能。测试结果表明,在绝对带宽2 GHz范围内,S和口、E差口与H差口驻波比均小于2,3个端口间的隔离度均大于25 dB。测试频率的和方向图在±60°时的归一化增益均在-14~-20 dB范围内,初级归一化和方向图的对称性较理想,差方向图的零值深度均小于-25 dB,满足卡塞格伦天线对馈源设计的指标要求。     

高隔离度宽带双极化微带天线设计

双极化天线由于具有极化分离的优异性能,在无线通信系统中引起了广泛关注,因此本文设计了一个高隔离度宽带双极化微带缝隙天线.为了获得高隔离度特性,该天线采用两个不同结构的微带线馈电,分别激励起垂直极化和水平极化模式.同时在地板上开缝隙来展宽天线带宽和实现天线的小型化.仿真优化结果表明,该天线端口1和端口2的阻抗带宽分别为51%和62%,在1.71GHz~2.69GHz整个工作频带范围内两端口之间的隔离度高于40dB,且结构简单,适用于移动通信的实际应用中.     

Ultra-Wideband and Uni-Directional Radiation Slot Antenna for Multi-Band Wireless Communication Applications

In this paper, a ultra-wideband slot antenna is proposed and developed for multi-band wireless communication applications. The radiating slot is fed by a microstrip line with a microstrip fork shaped tuning stub and backed by a finite metallic reflector. The frequency characteristic and radiation performance of the proposed antenna are successfully optimized and the related prototypes are fabricated and tested. The measured results show that the impedance bandwidth can cover the band from 1.85 to 6.1 GHz with return loss of better than 10 dB. The obtained patterns display a high gain and uni-directional radiation patterns within interested bands. With these features, the proposed structure is suitable for application in wireless communication systems, where a single antenna is needed to operate at multi-bands simultaneously, such as PCS (1.85–1.99 GHz), UMTS (1.92–2.17 GHz) and all WLAN bands (2.4–2.48 GHz, and IEEE802.11a WLAN applications: 5.15–5.35 and 5.725–5.825 GHz).     

一种P波段宽带双极化微带天线阵列

介绍了一种P波段宽带双极化微带天线单元及2元阵列的设计。天线单元设计中采用口径耦合理论和多层贴片结构,增大了天线的带宽,两个极化端口采用共面馈电;馈电网络设计中采用反相馈电技术有效抑制了交叉极化,采用短路耦合线实现反相馈电,降低了对天线带宽的影响。仿真结果表明,该天线阵实际增益达到11.8dB,水平极化端口在0.68～0.86GHz频率范围内驻波比小于2,相对带宽为24%;垂直极化端口在0.63～0.86GHz频率范围内驻波比小于2,相对带宽为30.6%,两端口隔离度高于40dB。