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。     

单点馈电高增益圆极化三角形微带贴片天线设计

提出了一种单点同轴线馈电小型化高增益圆极化三角形微带贴片天线的设计方法。通过在三角形贴片的中心开一个十字形槽获得圆极化及尺寸缩减,同时在接地板上开三个同尺寸三角形槽提高天线的增益,通过调节三角形槽的尺寸在保持圆极化的情况下准确调节天线的谐振频率。HFSS仿真数据表明,当天线工作于2.43 GHz时,阻抗带宽和圆极化带宽分别为120 MHz(4.9%),30 MHz(1.2%),增益为3.5 d B。与传统的小型化方形贴片天线相比,该天线具有更小的贴片面积和更宽的工作带宽。     

一种卫星接收天线的研究

介绍了一种宽带宽、轴比带宽宽的卫星接收天线的设计,天线采用微带线共面馈电的微带天线形式,利用增加寄生贴片展宽天线单元的电压驻波比带宽和圆极化轴比带宽,利用旋转馈电技术扩展了天线阵列的圆极化轴比带宽.天线设计得到了实验的验证.     

应用于智能交通系统的小型化圆极化微带天线

提出了一种应用于智能交通系统的小型化圆极化微带天线。该天线由一个开缝的方形贴片及围绕方形贴片的两级寄生贴片组成,通过模式解调实现圆极化,并利用寄生贴片增加带宽和提高天线增益。测试结果表明,天线的-10 dB 阻抗带宽为10. 9%,3 dB 轴比带宽为2. 7%,在中心频率5. 8 GHz 处的增益为5. 4 dBi,交叉极化不低于21 dB。天线尺寸为25 mm×25 mm×1. 6 mm,与其它应用于智能交通系统的天线相比,该天线具有更小的平面尺寸。     

基于双径向线的低剖面径向线螺旋天线

在卫星收发系统中,圆极化天线是一种重要的器件,负责信号的接收和发送。而径向线螺旋天线是一种重要的圆极化天线,但为实现圆极化性能,天线高度需达到0.15λ。通过引入主径向线和副径向线之间的耦合,减小了天线的高度,从而实现了低剖面的径向线螺旋天线。通过在馈电结构中引入贴片电容,从而改善了天线的阻抗匹配性能。所提出的径向线螺旋天线的高度为0.0525λ,仅为传统径向线螺旋天线高度的34%。为验证理论预期的可实现性,设计了基板为FR4、中心频率在1.54 GHz的低剖面径向线螺旋天线。实验结果表明,该天线的实测10-d B匹配带宽和3-d B轴比带宽分别为900 MHz和27 MHz,实测增益在2.9 d Bi,能够满足卫星接收天线的收发要求。     

一种小型化北斗导航终端圆极化天线的设计

设计了一款单馈电的小型圆极化微带天线。在方形贴片上,通过切角和对称开槽的方法,天线获得了良好的右旋圆极化性能,并实现了小型化设计。借助HFSS电磁仿真软件,对天线参数进行了仿真和分析。仿真结果表明,S11＜-10 dB的阻抗带宽为82 MHz,3 dB圆极化轴比带宽为12 MHz,较好地满足了北斗接收天线的设计要求。该设计具有方法简单、易于实现、成本较低等优点,且具有良好的应用前景。     

基于对称哑铃型的双圆极化微带天线设计

小型化和宽轴比带宽是双圆极化天线设计领域的研究热点。文章设计了一款馈电结构简单,天线尺寸较小的双圆极化微带天线。天线利用同轴电缆双端口馈电,在介质板上下两层对称分布的两个哑铃型贴片,分别辐射右旋圆极化(RHCP)波和左旋圆极化(LHCP)波。在天线的基础上,添加寄生贴片,通过天线互耦作用,改善了天线的匹配和增益情况。经仿真分析,此天线实现了48%的工作带宽和13%的轴比带宽,具有工作频带宽,可实现双圆极化,结构简单以及尺寸小型化的特点。     

一种小型化宽带圆极化微带天线的设计

设计并加工了一种采用同轴背馈方式馈电的小型化宽带圆极化微带天线。针对单点馈电微带天线轴比带宽窄的问题,通过增加馈电网络对天线辐射贴片进行双点馈电以展宽轴比带宽,得到了良好的效果。馈电网络根据带状线理论设计,利用U形接地板巧妙地实现了宽带天线的结构小型化。通过对辐射贴片的双点馈电获得了令人满意的电压驻波比带宽和良好的圆极化性能。通过仿真和实际测试表明,该天线VSWR≤2的带宽达到了30％,3dB圆极化带宽约为26％,同时频带内天线的增益达到4dB。     

一种适用于RFID的小型圆极化天线

设计了一种适用于RFID手持机的小型圆极化天线.通过在天线贴片上加缝隙实现天线的小型化,并选择适当的馈点位置,实现单馈点圆极化,在此基础上通过加载金属层,扩展了天线的带宽.仿真和实验表明,天线贴片尺寸为128 mm× 128 mm(即0.37 λ)时,在907～920 MHz,该天线的输入驻波比小于2,最高增益为7 d...     

X波段圆极化透射阵天线

设计了一种具有极化转换功能的圆极化透射阵天线单元。该单元具有3层结构,包括线极化接收贴片、地板和圆极化辐射贴片,通过旋转圆极化辐射贴片来实现相位补偿。采用该单元设计了一种具有极化转换功能的圆极化透射阵天线,并对其进行了仿真。仿真结果表明,在10 GHz处天线的增益和口径效率达到最高,分别为24 dBi和31%,天线的3 dB增益带宽为9%(9.6～10.5 GHz)。与一般的透射阵天线相比,该透射阵的焦径比仅为0.33,具有剖面低的优点。对该天线进行了加工和测试,测试结果与仿真结果基本吻合。     

一种小型化宽频带卫星导航终端天线的设计

研究了一种小型化宽频带交叉偶极子结构卫星导航终端天线。天线结构由交叉偶极子臂、耦合贴片和侧面开斜槽的反射腔组成,反射腔的侧面斜槽可调节电流分布,实现了天线宽阻抗带宽、宽轴比带宽和尺寸的小型化。测量结果表明,■dB阻抗带宽实测为0.96～2.12 GHz,轴比≤3 dB的圆极化带宽为1.06～1.84 GHz,在北斗卫星导航系统B1、B2、B3频段中心频率点的实测增益分别为6.07 dBi、5.25 dBi、6.2 dBi。该天线频带宽、结构简单,不需要复杂的圆极化馈电网络,适合批量生产。     

一种用于5G MIMO 系统的宽带高增益圆极化天线

为提升5G无线通信系统容量,设计了一款基于V 形缝隙耦合馈电的宽带高增益圆极化天线。该天线采用双层辐射贴片结构,拓展天线的阻抗带宽,并分别在辐射贴片和寄生贴片上刻蚀一对半径不等、位置正交的双圆形缝隙,有效改善了天线的圆极化特性。通过加载平板反射器提高天线的前后比,实现良好的定向辐射。实测结果表明,驻波比小于2的阻抗带宽为53.55% (2.27~3.93 GHz),在半功率波束宽度范围内轴比小于3 dB,轴比带宽为27.38%(2.9~3.82 GHz),在工作频带内实测的天线平均增益达到8.22 dBi。该天线适合作为5G多天线系统中的智能天线单元进行自适应波束赋形。     

一种新型环状宽带圆极化微带天线设计

本文设计了一种新型的环状开缝的宽带圆极化微带贴片天线,通过等幅度90°相位差的L型探针馈电。通过在环状贴片上开槽可以有效的增加轴比和阻抗带宽。传统的圆极化天线带宽受限于阻抗、轴比和增益的公共带宽,本文提出的天线得到有效带宽从1.1GHz到1.9GHz,相对带宽达到了53%以上,频带覆盖了GPS、GALILEO、COMPASS、GLONASS四大导航系统。该天线性能较好,加工调试简便,在卫星导航等领域具有广阔的应用前景。     

一种新型单馈点宽带圆极化微带天线的设计

介绍了一种新型单层单贴片圆极化微带天线。该天线采用同轴线单点馈电,通过在圆形贴片上开C型缝的方法实现圆极化辐射并同时展宽了天线的阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于C波段时,3dB轴比带宽为2.6%（124 MHz）,VSWR〈2的阻抗带宽达到10%（477 MHz）。证明了在贴片上开C型缝是展宽带宽和实现圆极化的有效方法。     

新型小型化GPS天线设计

设计了一种用于通信、导航、定位等领域的小型化GPS微带天线.采用了椭圆贴片辐射单元及接地板开槽技术,通过接地板开槽引入微扰,在实现圆极化的同时,减小了天线尺寸,实现了小型化:比同频率下传统圆极化微带天线尺寸减小32%,比同结构矩形贴片增益高35%,且频带宽度和轴比带宽都有所提高.     

小型化缝隙加载圆极化及宽带微带贴片天线设计

提出了一种十字形缝隙加载的小型宽带及圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在方形贴片上加载一个大尺寸的十字形缝隙实现天线的尺寸缩减,介质基片采用由FR4和空气层组成的层叠结构,在缝隙中嵌入L型枝节,只需通过调整枝节上同轴线馈电点的位置来获得圆极化或宽带阻抗匹配。ANSYS HFSS仿真分析表明,天线的圆极化带宽（AR≤3 dB）为1.7%,阻抗带宽（VSWR≤2）为5.8%,天线在宽带范围内具有稳定的增益,峰值增益为7.8 dB,同时贴片面积缩减了52.3%。改变馈电点的位置可调节两个谐振频率使天线阻抗带宽达到9.4%,比传统的微带贴片天线阻抗带宽提高了114%。     

S 波段宽带圆极化微带天线设计

提出了一种S 波段宽带圆极化微带天线。该天线采用切角方形贴片实现圆极化辐射,利用差分馈电抑制高次模改善轴比,通过贴片上开双十字槽和增加空气层扩展带宽。矩形贴片尺寸为38mm×38mm,天线高度为14.7mm。测试结果表明该天线在实现宽带工作的同时具有良好的圆极化特性,同时满足反射系数S11≤-10dB 和轴比AR≤6dB 的有效带宽为22.3%。     

海事卫星通信海上宽带系统终端天线的设计

提出了一种应用于海事卫星通信海上宽带系统终端的圆极化叠层微带天线,该天线选用廉价FR4板、空气介质和对角线切角的正方形贴片组成叠层结构,采用不等功率四馈电技术激励主辐射贴片,展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽。文中给出了设计思路,并利用电磁仿真软件HFSS分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好。结果表明:天线具有良好的性能,VSWR≤1.5的阻抗带宽测量值达23.4%(1453～1838MHz),轴比小于3dB的圆极化带宽仿真值达25.6%(1360～1760MHz)。在海事卫星工作频段内VSWR小于1.2,轴比小于1.5dB,增益大于9dBi。所设计的天线满足Fleet Broadband系统FB150业务的需求。     

一种超宽带半球柱面螺旋天线的研究

研究了一种等弧距单臂半球柱面螺旋天线，其具有宽带、小尺寸、圆极化、低剖面等特点.该天线采用半球柱面螺旋天线结构，通过在馈电端引入等效L节匹配网络进行阻抗变换，扩展天线带宽，最终实现了天线的小型化、圆极化及超宽带.利用HFSS仿真软件对半球柱面螺旋天线结构参数进行优化，仿真及测试结果表明，该天线具有超过30%的阻抗带宽及超过20%的轴比带宽，最高增益能够达到9 dB，具有良好的辐射特性.     

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。