一种低剖面宽带全向天线的设计

在现代通信中,为了实现在相同空间内装备更多的通信设备,需要让不同的通信设备共用同一天线,为了解决实际使用需求和耦合等干扰问题,设计了一款采用特殊的加载方法来实现低剖面宽频段的全向天线。对该天线的辐射原理、电磁特性及敏感参数等问题进行了讨论和仿真分析,并制作出了样机天线。对样机天线进行了实际测试,测试结果证实该天线具有低剖面、宽频带和全向辐射特性,与分析结果相一致,因此该天线能够解决在有限空间内装备更多的通信设备的实际使用需求。     

一种宽带全向圆极化天线简

 基于环天线-偶极子模型,本文提出一种宽带全向圆极化天线.天线包含四对围绕圆柱放置的倾斜振子和一个宽带馈电网络.每对振子包含一个主辐射振子和一个用以增加带宽的寄生振子.馈电网络包括四个宽带巴伦和一个阻抗匹配电路.实验结果表明,该天线15-dB回波损耗带宽和3-dB轴比带宽分别为31%（1.68-2.31GHz）和30%（1.7-2.3GHz）,水平面不圆度小于1dB.     

基于阻抗表面加载的小型化全向高增益天线

提出了一种基于阻抗表面加载的紧凑型水平极化全向高增益腔体天线。通过在由5个腔体级联构成的全向天线中央加载深度可调的梳状阻抗表面,可在宽带频率范围内降低天线的谐振频率,即实现天线的小型化。该梳状阻抗表面是由一维周期性亚波长金属线阵列构成,可等效为在天线辐射口径均匀加载的并联电容。仿真结果表明,通过调节阻抗表面的插入深度,天线的尺寸可缩小42.3%。同时,该天线可在整个调节范围内(频率比1∶1.7)保持良好的全向辐射特性(不圆度小于2.5 dB)、阻抗匹配特性■及最大增益为6.8～8.5 dBi,可应用于体积受限的全向无线通信系统。     

一种全向圆极化微带天线

介绍了一种平面结构的全向圆极化微带天线。天线由两个带有简并分离单元的矩形贴片组成，两个贴片背靠背地分布在共面波导的上、下两面。天线基片宽度较窄，导致天线在方位面内实现全向辐射。设计并实测了一个工作于Ku波段的天线，实测的阻抗带宽达到5．4％，天线在方位面的圆极化轴比均小于2．8dB。该研究为下一步进行毫米波全向圆极化天线的研究奠定了基础。     

机载小型圆极化天线设计

针对传统天线产生全向圆极化辐射的体积和重量都较大的缺点,提出了一种带有4个耦合弧的小型化、低剖面全向圆极化天线。该天线的水平极化分量由4个外弧产生,垂直极化分量由装载在圆盘上的探针产生。因此,耦合弧和馈电探针的辐射场共同实现全向圆极化辐射。其中,外弧末端的4个短路通孔,可实现天线的小型化。此外,通过在外弧内加载4个内部耦合弧,可以进一步减小天线的尺寸。通过仿真计算、制造并测量一个工作于L波段的天线单元,天线外形尺寸为0.16λ_0×0.16λ_0×0.03λ_0(λ_0是工作频率下的自由空间波长),测试结果表明天线的阻抗带宽(VSWR≤2)为13 MHz(1 429～1 442 MHz)。在该工作频带中,轴比小于2.4 dB,最大增益达到1.01 dBi。     

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。     

垂直交叉短波天线实现全方向性

本文在正弦伽略金法计算的基础上，提出利用常规短波天线变形或组阵实现全方向性的方案，并详细地给出了天线垂直交叉两臂以及垂直交叉天线阵的辐射特性。经初步实验，效果良好。     

Ku频段全金属圆极化平板天线设计

本文介绍一种Ku频段全金属圆极化平板天线的设计,采用多层金属波导腔体结构降低天线剖面,由上到下依次为辐射层、谐振层、功分馈电网络层,其中,辐射层为4×4个斜六边形开口波导腔体,将线极化信号扭转为圆极化波辐射;谐振层利用梅花状波导腔体有效展宽了天线的阻抗带宽,功分馈电网络层为紧凑型一分四波导功分器。通过电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,仿真结果表明,该天线相对阻抗带宽为21.8%,在工作频带内,驻波小于2,3dB轴比带宽为5.4%,天线效率大于80%。根据仿真设计结果,加工了一套12×12单元天线阵列,对阵中天线单元进行测试,测试结果与仿真结果符合较好。     

Triple Band Dual Polarized CPW-Fed Planar Monopole Antenna

Wireless Personal Communications - This article presents a novel, simple and planar design of a CPW-fed tri-band and dual polarized monopole antenna. The proposed structure includes inverted...     

小型圆极化单臂螺旋喇叭天线的设计与实现

提出一种单臂螺旋与圆锥喇叭相结合的天线结构,使得天线在较小尺寸空间内达到了所提指标要求。首先,该天线通过引入金属圆盘地,实现了50 W同轴线直接馈电,取代了传统巴伦结构,缩减了天线剖面尺寸;其次,通过引入末端吸收电阻和圆锥喇叭结构,在较少螺旋圈数的条件下,对天线低频段圆极化性能予以改善,并使得天线在45°波束范围内圆极化增益得到较大提高,此外,圆锥喇叭结构的引入也一定程度上改善了单臂螺旋天线波束指向偏移的现象。仿真与实测结果表明,该天线在40 mm′40 mm′24 mm 的空间内,在X波段实现了较好圆极化性能。     

Optimum Ambiguity-Free Directional and Omnidirectional Planar Antenna Arrays for DOA Estimation

This paper studies the antenna array geometry impact on both direction of arrival (DOA) estimation accuracy and array rank ambiguity. Some restrictions are imposed on the array geometry that guarantee first-order ambiguity-free arrays and, at the same time, reduce the cost of a global systematic optimization. The subsequently derived Cramer-Rao bound (CRB) on the DOA estimates shows to be attractive for numerical evaluation. Depending on whether the DOA estimation accuracy is desired to be uniform in all possible directions or is to be enhanced in a given aperture around some privileged direction, two optimization problems are formulated and solved by exhaustive search to compute the optimal array geometries. The obtained optimal arrays significantly outperform their circular counterparts and tend to have a form close to the V shape. We study in details V-shaped arrays and derive asymptotic performance measures that apply for large sized arrays where exhaustive search is unaffordable.     

Design Optimization of UWB Printed Antenna for Omnidirectional Pulse Radiation

The use of ultrawideband technology in many applications implies the use of a suitable radiating structure, especially for pulsed systems. The development of a triangular CPW-fed printed antenna with specific ground plane shape is presented. First the triangular element was optimized to minimize return losses and size of the antenna in the [3.1–10.6] frequency band. The evolution of radiation patterns with frequency was also studied, as changes in phase center position and radiation characteristics alter the integrity of transmitted pulses. Thus the antenna ground plane shape was modified in order to maintain almost constant radiation patterns over the entire bandwidth. Time domain measurement methods were used to characterize the antennas and validate these improvements. The procedure is presented and results are plotted in a 3D format and discussed.      

发射塔体对垂直极化偶极子天线场形的影响分析

垂直极化偶极子天线具有结构简单、架设方便且效率高等优点，在广播电视无线覆盖中得到了广泛应用。本文通过对不同尺寸的塔身或桅杆上的感应电流进行理论分析，进而求得总辐射场，推导出垂直极化偶极子天线的水平方向性图随塔身截面尺寸及天线距塔身距离的不同的变化规律。并通过对发射塔体改变单偶垂直极化天线场形的实例分析，利用塔身的散射对场形进行赋形，充分利用电磁波的能量，达到理想的覆盖效果。     

应用于北斗和GPS的双频小型圆极化微带天线

介绍了一款能同时应用于北斗卫星导航系统B₃频段(1 268 MHz,±10 MHz)和全球卫星导航系统(GPS)L₁频段(1 575 MHz,±2 MHz)的双频小型圆极化微带天线,并通过叠层技术实现了天线的双频工作性能。采用相对介电常数为9.7的介质材料和表面开槽技术减小了天线尺寸,达到了小型化的要求。通过切角的方法实现了天线的右旋圆极化工作方式。同时,利用基于有限元法的HFSS仿真软件对天线进行了参数仿真和调试。仿真结果表明,在B₃频段天线具有2.2%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽,在L₁频段天线具有3.1%的阻抗带宽(VSWR<2)和0.5%的3 dB轴比带宽。天线仿真结果满足北斗和GPS指标要求,因此具有良好的应用前景。     

小型超宽带平面天线阵列设计与优化

提出了一种小型超宽带(UWB)平面天线阵列并进行了优化.首先设计了两个不同的UWB天线单元方案:印刷天线-Vivaldi天线、平板天线-平面螺旋天线,并通过对比选择螺旋天线单元作为组阵单元.对该天线阵列的回波损耗、3D辐射图、方向图进行了仿真计算和设计.结果该天线阵列在6 ～ 10GHz内具有较好的定向辐射特性,增益达到15dB.进一步优化单元空间分布结构,使天线在相应频段内具有更佳的方向性.通过调整各个馈源的相位差,在不失去增益的同时,可以控制波束的偏转.     

飞机V形尾翼共形垂直极化合成天线

共形天线因其低剖面特性被广泛应用于现代飞行器中,垂直极化天线也是现代通信系统中最为简单经济的天线形式.基于目前天线设计中少有通过极化合成实现垂直极化特性的方法,提出一种与V形尾翼共形且具有垂直极化特性的合成天线,给出了以对称振子为合成单元的闭环解析公式,该公式可应用于任何角度、任何距离、任何激励的天线组合形式.通过HF...     

平面小型圆极化天线分析模拟与制作

在腔体模型结合积分方程法分析基础上,借助CST microwave studio和Ansoft HFSS进行结构仿真,采用同轴馈电方式,完成圆环小型微带线全向天线的设计。在1.575GHz的中心频率实现大于50MHz的带宽同时增益大于12dB,轴比小于6dB,在3GHz下获得大于10dB增益,在4.6GHz下获得了大于10dB的增益,改进和优化设计后取得更理想的结果。使用单层FR4基板材料三维尺寸小于40mm×40mm×2mm,两种软件仿真结果吻合较好且制作了样品进行测试验证,为类似平面天线的设计提供了思路和依据。     

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。     

小型化宽带宽波束四臂螺旋天线

文章提出一种应用于卫星移动通信系统的小型化宽带宽波束印刷四臂螺旋天线结构,每组辐射振子分成两个支路,分别以不同的长度、宽度和螺旋角度绕制以减少振子间的耦合、提高带宽。该天线的宽频带、宽波束能适用于卫星通信手持终端系统的应用。     

C 波段双极化低旁瓣阵列天线

本文设计制作了一种高隔离度低副瓣双极化平板阵列天线,该阵列天线采用角锥喇叭作为辐射单元,以获得 高增益,馈电网络采用空气带状线,以获得较低的馈电损耗,利用探针对喇叭馈电,可获得较高的极化隔离度。在阵 列设计中,采用泰勒加权算法以获得-23dB 的旁瓣,同时利用反相馈电技术使阵列的交叉极化小于-30dB。仿真和实 测结果表明,在6GHz±200MHz 内,驻波小于2,天线增益大于23dB,交叉极化电平小于-30dB.