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。     

微带串馈赋形波束阵列天线设计

利用阵列天线的不均匀性可以实现对辐射单元幅度和相位的控制以达到特殊波束赋形目的。传统设计中,基本没有考虑微带不连续性对微带传输线长度的影响。本文采用仿真方法获得了微带贴片单元的等效参数,综合考虑了微带不连续性对贴片单元长度以及贴片间传输线长度的影响,设计了双层X波段32元串馈矩形微带贴片阵列天线,实现了余割平方赋形波束。运用电磁仿真软件CST对该阵列天线进行仿真,制作了天线实物并进行了实验,结果与预期指标吻合较好。     

基于左手传输线的双线极化微带阵列天线

基于左手传输线,提出了一种新型串联馈电的双线极化微带阵列天线结构.通过上层微带线边馈和下层小孔耦合馈电的方式分别实现了天线单元的垂直极化和水平极化的激励,进而使得该天线单元具有高极化隔离度、低交叉极化和宽频带工作等优点.同时由于左手材料具有相位超前的特性,利用传统的右手微带传输线和左手微带传输线的组合以达到零相位延迟,实现了对上述单元构成的微带阵列天线的串联馈电.相对于传统微带阵列天线,该阵列天线结构简单、面积小、插入损耗小、阵列效率高、易于扩展成更大的平面阵列.     

人体中心网络微带缝隙天线设计和研究

设计了一款小型微带缝隙天线.通过电磁仿真软件CST的参数优化功能,对微带缝隙天线缝隙的长度、宽度、馈电点等参数进行优化,得到了工作频率为2.45GHz,带宽100 MHz、阻抗匹配良好、辐射效率较高的用于人体中心网络的微带缝隙小型天线,根据仿真设计,制作了天线,测试结果和仿真结果吻合较好.     

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。     

基于复合左右手的零阶谐振天线设计

设计了一种基于复合左右手传输线结构的零阶谐振天线,讨论了零阶谐振天线的工作原理。使用Ansoft Designer软件仿真和优化了中心频率为1.8 GHz,单元组为5单元、7单元、9单元单元和11单元的零阶谐振天线。文中给出了零阶谐振天线的具体设计尺寸和由9单元构成的零阶谐振天线的仿真图,其天线增益为8.7 dBi,在中心频率处电压反射系数为1.28。基于复合左右手传输线结构设计的零阶谐振天线其尺寸和损耗都比微带阵列天线小。     

一种具有宽角轴比特性的圆极化天线

分析了微带圆极化天线的工作原理,提出了一种双层电磁耦合型馈电结构以取代传统的馈电结构.通过优化L型微带馈电形状、馈线与辐射单元间的间距以及馈线阻抗匹配等措施,实现了一种具有宽角轴比特性的微带圆极化天线,并对其样机的增益、轴比和电压驻波比进行了测试,测试结果表明天线性能达到了预期研究目标.     

带短路匹配枝节的微带全向天线设计与分析

提出微带全向天线天线,结合微带渐变结构和λg/4短路匹配枝节结构,从而改善了天线的阻抗匹配,降低了天线的电压驻波比,提高了天线的增益.天线实物采用7节微带单元级联,在2 400～2 483.5 MHz的频带范围内实测VSWR<1.35,天线实测平均增益为9 dBi.采用更多的微带单元级联,可提高天线增益,适用于移动通信...     

新型左手传输线馈电微带阵列天线

提出了一种采用复合左右手传输线馈电的新型微带阵列天线.该天线利用左手传输线的相位超前特性来补偿传统的右手传输线所具有的相位滞后,从而保证了天线单元之间的同相位馈电,避免了因相位延迟导致的天线波束偏移,并进一步提高了天线的增益.仿真与实际测试证明:与同类型天线相比,该天线具有尺寸小、频带宽和馈电网络设计简单等优点,可在微波系统中实际使用.     

一种高增益微波光子天线阵列的设计

设计了一种中心频率为20 GHz的8单元微带光子天线阵列,利用微波光子技术解决了传统微波技术在高频、宽带等方面的问题。天线单元为矩形微带贴片天线,馈电网络采用具有λ/4阻抗匹配枝节设计的多级T型等分功分器。采用光子上变频技术产生20 GHz的微波信号,光载微波信号经光纤传输后由阵列天线发射。利用三维高频结构电磁场仿真对该天线阵模型的搭建和优化进行仿真,结果表明天线阵仿真阻抗带宽为1.15 GHz,在带宽内最大增益为13.6 dBi。将天线阵列应用到微波光子系统发射端,测量结果表明,最大增益可以达到6.92 dBi。该天线阵列性能良好,可广泛应用于未来移动通信网络覆盖领域。