宽频带宽角域扫描的圆极化相控线阵设计

针对传统相控阵工作频带窄、圆极化波束扫描角度小的问题,设计了一款宽波束天线单元以及1×6相控线阵。采用叠层贴片技术展宽天线的阻抗带宽,设计新型的三维地结构拓展天线的波束宽度,利用介质匹配层技术改善天线在低仰角区域的阻抗匹配,并通过双点馈电实现圆极化辐射。仿真与实测结果表明,天线单元的3 dB波束宽度在4.3~5.6 GHz的频带内均大于115°。天线阵列在4.5~5.3 GHz的频带内,主波束的最大扫描范围为-57°~58.5°,其3 dB波束覆盖范围达到185°,在主波束的扫描范围内轴比小于6 dB,具有良好的宽频带宽角域的圆极化扫描特性,在卫星通信、移动基站等领域有广阔的应用前景。     

一种用于卫星地面移动通信系统的相控阵天线

介绍了一种用于卫星地面移动通信系统的相控阵天线。该天线采用GPS与电子罗盘相结合的跟踪控制方案,控制天线波束在仰角30°~90°,方位角0°~360°的空域内快速扫描,自动跟踪通信卫星,确保话音通信和数据传输。增益优于14 dB,圆极化工作,天线工作在L波段,直径小于550 mm。介绍了单馈源双频圆极化天线单元、波束控制器的理论分析和工程设计,以及天线系统的组成和主要性能。实测结果表明该天线能够满足卫星地面移动通信终端的应用。     

一种低剖面宽带二维宽角扫描圆极化阵列天线

针对现有圆极化平面阵列的扫描角受限和三维宽角扫描阵列体积大的问题,设计了一种基于阵因子方向图和单元因子方向图互补的低剖面宽角扫描圆极化阵列天线.该阵列单元采用新型圆极化正交偶极子天线,并由其组成多个圆环子阵,每一子阵内单元的法向均偏离阵列法向一个固定倾角并等间距排布在"涟漪"状金属地板上.这种阵列排布方式使得在主波束扫描至大角度时天线单元因子增益可以补偿阵因子的增益下降.设计的一个64元阵列天线的实测结果表明:在8~9 GHz工作带宽内,且波束扫描覆盖0°~±62°,各阵元的有源驻波比均小于2.1,中心频点扫描增益起伏小于1.71 dB,扫描波束的圆极化轴比小于2 dB.     

L 频段星载相控阵天线设计与实现

文中设计并实现了一种应用于低轨互联网星地通信的L 频段星载相控阵天线。该天线阵列由4×4 的方形正交对称振子阵元构成,阵面尺寸为340 mm×340 mm,其中15 个阵元组成接收单元,1 个阵元作为发射单元 置于整阵的一角。由电磁仿真结果可知,在1. 60~1. 75 GHz 频带内,接收天线单元有VSWR<1. 5、轴比小于2 dB 的 圆极化辐射性能;在120°扫描范围内,增益在12. 7~16. 4 dB 范围。在微波暗室对无源天线阵列和射频接收前端集 成的有源相控阵单元进行了校准与测试,结果表明接收相控阵实现了正确的波束指向且具有±60°的大角度扫描特 性,有源增益可达83 dB。     

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。     

一种基于介质加载的地球覆盖波束天线设计

地球覆盖波束天线为低轨卫星与地面终端之间的数据传输建立了通道,文中研究了一种新型的介质 加载地球覆盖波束天线。基于介质加载的方法,文中提出了一种圆极化地球覆盖波束天线设计,该天线由馈电网 络、馈源和介质三部分组成,介质包括底部圆柱部分和顶部半球部分,馈源集成于介质内部。设计的地球覆盖波束 天线工作在C 波段,轴向0°~64°范围内增益在0 dBic 以上,40°方向增益为5. 2 dBic。天线尺寸紧凑,辐射波束具有 较好的空间截止特性,可满足立方星应用。     

宽角扫描的圆极化相控线阵

设计了一款宽波束的圆极化天线单元以及1×4的天线阵列，实现了一维的宽角圆极化扫描.天线单元由单层的辐射贴片和介质基片集成波导（substrate integrated waveguide，SIW）背腔构成，通过在辐射贴片上切角微扰和开U型槽实现右旋圆极化，并利用SIW背腔缝隙展宽波束.同时利用SIW背腔减小阵列单元间的互耦，实现宽角圆极化扫描.仿真与测试结果表明，天线阵列实现了扫描角为-53°~57°，3 dB波束宽度覆盖范围为-76°~79°，在主波束扫描覆盖范围内轴比（axial ratio，AR）均小于3 dB，且在扫描范围内增益变化平稳，可实现良好的宽角范围的圆极化扫描特性.     

一种具有宽角稳定相位中心的双频段圆极化GNSS天线设计

本文介绍了一种在宽波束范围内具有稳定相位中心的双频段圆极化 GNSS(全球卫星导航系统)天线。天线设计为层叠空气腔式天线结构,采用幅度相等,相位相差 90°的四端口馈电方式,空气腔式天线在宽角范围内获得了较好的圆极化辐射特性。对称结构以及等幅等相差馈电的天线设计,可在宽角范围内获得较高的相位中心稳定度。测试结果表明:在四个导航频段内, 天线波束宽度大于±36°,±46°角域范围内的轴比小于 3dB,±70°角域范围内的相位中心稳定度小于 1.61mm,具备很强的工程应用价值。     

一种宽带宽波束圆极化微带天线的设计

文设计了一款宽带宽波束圆极化微带天线。 天线采用堆叠的双层圆贴片结构,结合四点顺序旋转馈电方式,实现了宽带圆极化辐射性能;在叠层圆贴片周边加载垂直接地金属柱环形阵,利用波束引向作用和等效零模谐振特性,在大带宽范围内实现了半功率波束宽度(HPBW)的有效展宽,并保证宽带宽波束内的圆极化辐射性能。 对天线进行了加工、测试。 实测结果表明,S11 小于-10 dB 的阻抗带宽( 4. 54 GHz ~ 11. 50 GHz)为 87%,覆盖了期望的应用工作频带6 GHz ~ 10 GHz;轴比小于3 dB 的带宽达到了33. 1%(6. 71 GHz~ 9. 36 GHz);HPBW 在6 GHz~ 8 GHz 范围内接近100°,在整个带宽内均超过 75°;除了 9. 5 GHz 以上频段,工作频带内的 6 dB 轴比波束宽度覆盖范围都接近 200°,表明天线在宽带和宽波束内具有良好的圆极化性能。     

一种宽带圆极化波束切换微带天线的设计与实现

以海事卫星通信“动中通冶系统为应用背景,提出一种控制方法简单和可实现性好的宽带圆极化波束切换微带天线。采用四点连续旋转探针激励结合小型化馈电网络技术进行单元天线设计,展宽了天线的阻抗带宽和圆极化带宽,并通过组阵进一步提高天线增益;采用威尔金森功分器结合PIN 二极管开关移相器进行简易功分移相控制,并通过电容补偿技术显著改善微带开关匹配,展宽多波束切换电路的带宽。最终加工制作了用于海事卫星通信的二阵元三波束切换天线实物,并进行了实验测量。测试结果表明:在整个海事卫星通信工作频段内天线驻波比小于1.5,能够实现-20°～20°空间波束切换覆盖,增益达到9dB,且圆极化性能良好,验证了设计方案的正确性。     

MIMO的天线系统设计

系统地描述了MIMO分集性能衡量指标,并对空间分集、方向图分集、极化分集进行了概念描述。进而根据MIMO系统天线设计的要求和特点,结合新型MIMO系统天线单元和天线阵列,分析了其设计思路,同时重点设计了一种用于MIMO系统的终端阵列天线,即单层矩形切角贴片天线,并对其S 参数和方向图进行了模拟和分析。模拟结果对合理设计MIMO系统发射和接收端天线阵列具有现实意义。     

弹载遥测系统天线设计

飞行导弹的特殊应用环境对弹载天线设计提出了特殊的要求,本文以飞行导弹弹载数据遥测为应用背景,对弹载发射天线方案进行分析比较和优化,设计了一种S波段圆极化共形微带天线方案,克服目前弹载天线安装困难、频带窄,易受干扰等缺点。天线的有效工作频带展宽为2243~2263 MHz,中心频率为2250.5 MHz,工作频段内电压驻波<2。采用ANSOFT HFSS软件进行天线性能仿真、测试,表明该弹载天线安装方便,在高冲击高过载条件下天线性能指标优良,所选方案切实可行,可应用于不同设备的遥测和弹载天线应用中。     

开放式有源相控阵天线系统

为适应新形势下的雷达探测需求,文中提出开放式有源相控阵天线系统架构。与传统意义上的相控阵天线架构相比,其在系统功能、技术研究范畴以及设计灵活性等方面都有很大扩展,可为未来涉及多学科融合的多功能、模块化、可重构及高集成数字化的相控阵天线设计提供系统级的集成环境。     

PNA系列天线分析系统的原理与应用

PNA系列矢量网络分析仪具有功能多、精度高、频率范围广、动态范围大等优点,由它和计算机、相关仪器及测试天线、转台、扫描架等配套设施搭建的天线测试分析系统,通过专用控制程序可对天线多项功能和指标进行测试、分析。整套系统不仅具有清晰的操作界面、简明的操作流程、多种类型的输入输出接口等,而且可利用LAN进行远程控制和操作。该文对天线测试分析系统的构成、工作原理和在天线远、近场测试的应用进行较为详细的探讨和阐述。     

超宽带通信中的天线技术

超宽带（UItra-wide Bandwidth,UWB）短距离无线通信是近几年来的一个热门课题。UWB技术具有高保密性、低功耗等一系列特点,在众多领域都有很好的应用前景。UWB天线作为其中的一项关键技术,也得到了广泛的研究。本文就超宽带中的天线技术作一个简单介绍以便更深的了解超宽带系统。     

一种机载平台轻量化米波阵列天线

在隐身武器为主要作战对象的现代化空天战争环境下,空天载预警探测系统的隐身目标探测能力已经成为空天雷达探测系统面临的急迫需求,同时,新型空天平台对装备的重量体积具有严苛的适装性要求。本文研究了一种适用于对载荷重量要求苛刻的无人机平台、临近空间平台和球艇平台探测系统的轻量化米波阵列天线,该天线采用槽线天线形式,结合轻量化的制造工艺,实现了阵列天线的高效率、高性能和一体化、轻型化特点的兼顾。     

天线远场专用测试系统及其软件的设计

介绍一个天线远场测试系统.根据某雷达天线的特点和测试的技术要求,采用GPIB总线虚拟结构、无线电数据传输等技术设计测试系统,利用LabVIEW7 Express平台环境开发测试系统软件,编写了系统的通信、控制、测量等应用程序.     

CDMA系统中天线系统的调整

在CDMA系统中天线系统的调整对CDMA系统整体性能都会产生影响，本分析了天线系统的干扰和天线系统对小区覆盖的影响，讨论了天线系统的调整在CDMA无线网络优化过程中的应用。     

一种高精度多通道天线测试系统

天线测量是天线研究过程中一项重要而又繁杂的工作,在对高性能雷达天线的研制过程中,离不开一套高精度的天线测试系统。影响天线测试系统精度的因素很多,从测量环境微波暗室、天线发射控制系统、天线接收控制系统等几方面设计了一种多通道天线测试系统,用来测量和分析天线辐射特性的各种电磁参数。设计完成的测试系统具有测 量灵敏度高、动态范围大、测量误差小、抗干扰能力强和天线原始数据采集速度快的特点,具有一次性扫描测量就可获得多频点、多通道天线数据的能力。