共面波导宽频带微带缝隙天线的设计与分析

为了扩展微带的天线频宽,减小微带天线尺寸,扩大其在小型化宽频带通信系统的应用,提出一种改进的基于共面波导(CPW)的宽频带微带缝隙天线.采用较低介电常数(εr=2.2)和厚度薄(h=0.8 mm)的材料作为微带天线基板,使得天线尺寸缩减了30%.利用CST Microwave Studio仿真软件对其进行仿真,得出输入反射系数曲线S11和辐射方向图,其中心工作频率为3.52 GHz,获得52%的阻抗带宽(S11<-10 dB),频率范围是3.07～4.11 GHz,频带得到展宽.根据对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到理想天线尺寸.实验结果表明,共面波导宽频带微带缝隙天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高,采用共面波导馈电是可行性和有效性的.     

低雷达散射截面的微带天线设计

文中基于微带天线的开槽技术和短路针加载技术,设计了低雷达散射截面(RCS)的微带天线.将分形技术应用于微带天线RCS缩减中,设计了单辐射边分形低RCS微带天线.研究结果表明:微带贴片天线在1~12GHz的频带内实现天线RCS缩减,最大缩减幅度为20dB.基于分形技术的微带天线实现了天线带内、带外RCS同时缩减.     

两种小型化梳状微带天线的研究与比较

提出了两种适用于无线通信系统的小型微带天线,这两种天线贴片都采用梳状结构设计。贴片曲流和加载短路探针两种小型化方法相结合,大大减小了天线尺寸。研究表明,两种天线都可以在2.4 GHz频段附近实现大于5 MHz的工作带宽,具有很好的实用价值。     

圆极化微带天线的小型化

为实现天线的小型化,设计了一种中心频率为2.4GHz的圆极化微带天线。该天线贴片上开对称凹槽,采用弯折的馈电方式,实现圆极化辐射特性。与普通微带天线相比,其辐射体的面积减小50%,圆极化轴比带宽为50MHz。天线结构简单,制作成本低。     

圆极化微带天线的分析与优化设计

介绍了微带天线发展概况、特点和分类。详细介绍了空腔模型法,该方法是分析微带贴片天线的重要方法,适用于任何形状的贴片。研究了圆极化微带贴片天线轴比的改进方法和基板等效介电常数的最佳实现问题,给出了详细的数值推导过程和相关特性曲线。研究结果为微带贴片天线的优化设计指出了明确的方向。     

一种用于移动卫星通信的新型多功能微带天线

对一种用于移动卫星通信的新型多功能微带天线进行了研究，给出了理论分析及设计方法，实验结果验证了文中方法的正确性．该天线通过激励圆形微带贴片天线的高阶模及重叠式的层状结构来实现，可产生锥形的辐射方向图．     

添加覆盖层的宽带微带贴片天线

分析设计了一种添加介质覆盖层的宽带微带贴片天线,该天线为2×4微带阵列天线。在宽带单个单元微带天线的基础上,采用合理的匹配网络,组成宽带微带阵列天线。用IE3D软件进行仿真,并且给出了本天线与一不同匹配网络的2×8阵列天线的结果比较,说明添加覆盖层以及利用合理的匹配网络可增加微带天线的带宽。     

S波段双频圆极化半圆分形边界微带天线

针对现代通信系统对天线结构的小型化、简单化,以及高增益和多频特性的需求,基于腔模理论,以多模技术为基础,结合分形曲线,设计了一种新型S波段双频圆极化微带天线结构.通过采用单层矩形贴片实现结构的简单化,馈电方式为单点馈电.为了实现双频圆极化特性,引入了非对称的半圆分形曲线,同时在贴片中心加载成比例缩小的分形槽作为微扰.仿...     

一种小型化宽带高增益Metamaterial贴片天线

利用Metamaterial概念,通过在天线贴片和接地面上分别蚀刻周期互补开裂环和条形缝隙图案,设计制作了一种小型化宽带高增益贴片天线．相比初始天线,新天线谐振中心频率降低了36.4%,带宽从2.9%扩展到39.9%,并且有低的电压驻波比．实验结果与仿真结果有较好的一致性．同时由于Metamaterial结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,这导致天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向．     

GPS双频圆极化微带天线的设计

设计了一种新型测量型GPS微带天线.这种天线采用双层贴片结构的形式,上下两层贴片均采用了均匀分布的四馈点馈电方案,在要求的带宽内满足双频(L1/L2)圆极化特性的同时实现了小型化.采用对天线贴片切角和添加短截线的综合方法,有效地提高了天线的辐射效率.利用HFSS软件对天线模拟仿真与优化,并进行实物加工.模拟结果表明,在...     

Ku波段宽频带高增益微带天线阵设计

微带天线的窄频特性是限制它广泛应用的原因之一.为增大微带天线的阻抗带宽,综合运用了缝隙耦合的馈电方式、双层贴片结构,在叠层贴片间引入空气层等技术,设计了一种适用于Ku波段的宽频带天线单元,并由该单元组成了十六元微带天线阵以获得高增益阵列,最后制作了实验模型.测量结果表明与仿真结果一致.     

结构型吸波材料在阵列天线RCS减缩中的应用

天线雷达散射截面(RCS)减缩时需要保证天线的基本辐射性能,这使得其带内的RCS控制变得十分困难．为此,提出了利用结构型吸波材料实现阵列天线的带内RCS减缩．结构型吸波材料由矩形金属贴片和相邻贴片之间的加载电阻构成,阵列天线为1×4的微带贴片天线阵,并将吸波材料排列在阵列天线单元之间．仿真和实测结果表明,当阵列单元之间加入结构型吸波材料后,阵列天线的辐射性能基本保持不变,阵列天线的带内RCS能获得9dB以上的减缩．     

不同形状微带贴片天线性能比较

介绍了一种可应用于C波段的耦合微带贴片天线.微带贴片天线的辐射贴片形状多种多样并且对天线的各项性能具有重要影响.通过改变辐射贴片形状,设计等面积正六边形、三角形、圆形3种常规贴片天线并分析比较了贴片形状对于天线性能的影响.所设计的天线采用叠层结构和微带线耦合馈电,使得天线的性能有明显的改善.采用基于有限积分法的CST Microwave Studio电磁仿真环境分析不同贴片形状天线的性能,比较了中心频率、回波损耗、带宽及相对带宽、增益和方向性系数等参数.通过仿真,3种贴片天线都存在带宽较窄的问题,这是由于微带天线本身高Q值的特点导致的.相对于其他两种贴片,正六边形微带贴片天线的带宽最宽,辐射性能最佳.     

PBG结构方形切角微带天线的设计

介绍了一种在传统方形切角微带元上加PBG结构的微带天线。在辐射元的四周刻蚀了等间距的方型贴片,并在中心过孔与地板短路,形成高阻抗表面(HIGP)。仿真和实测结果表明,通过在方形切角微带元四周加高阻抗表面(HIGP)结构,能使天线在不改变园极化特性的基础上,有效地改善天线的前后比,提高天线的增益并有效减少天线的尺寸。     

利用开槽和短路探针加载减缩微带天线RCS

提出利用开槽和加载短路探针等微带天线小型化技术,降低天线谐振频率,减小天线尺寸,抑制天线结构项散射从而实现天线雷达散射截面(RCS)减缩．在微带天线上应用此方法所得的仿真结果表明,使用该方法后天线工作频带内的RCS可降低4dB左右,而天线的增益下降不到0.4dB,从而保证天线的辐射性能的同时,明显地减小了工作频带内天线的雷达散射截面．     

应用于卫星导航系统的微带天线设计

该文主要设计一款单馈电的小型圆极化微带天线。通过对天线圆形贴片对称开槽,以及对贴片的边进行切角处理和在中心处开孔等方式,天线获得良好的圆极化性能并实现小型化。该文利用电磁仿真软件HFSS对天线进行优化设计,并进行了相应的实物制作和测试。实验结果表明：该天线工作中心频率为2.49GHz,天线-20dB回波损耗带宽70MHz,圆极化3dB轴比带宽为30MHz,天线增益3.4dB,天线可应用于中国北斗卫星定位接收系统。     

一种半U型开槽叠层宽带微带天线的设计

为了扩展微带天线频宽,缩减微带天线尺寸,更多的在宽频带小型化的环境中应用,利用多层技术、缝隙耦合技术,根据对称性原理,在辐射贴片和寄生贴片上分别开半U型槽缝,提出了一种新颖的半U型开缝叠层宽带微带天线.这种天线增益较高,方向性较好,阻抗带宽达到20.8%,其平面尺寸相比传统的U型开缝叠层天线缩减了50%,在小型化上做出了尝试.因为天线结构紧凑,单元之间的互耦效应小,所以十分适合组阵.最后仿真并加工制作了4单元子阵,实测效果令人满意.     

一种平面微带阵列天线的仿真与分析

为了获得可应用于工程的具备理想特性的天线,在Ku波段设计了一种平面结构的微带阵列天线.在设计微带天线的辐射贴片结构基础上完成了馈电网络和八元阵列天线的设计,通过CST仿真软件构建阵列天线模型,并优化天线的尺寸参数,得到天线的S参数、驻波特性和增益方向图等特性.仿真结果表明,该微带阵列天线具有高增益和低副瓣特性,且方向性...     

小型化微带缝隙可重构天线

提出了一种小型化频率电调微带缝隙天线,通过在螺旋缝隙上加载PIN开关二极管,实现了良好的频率可调特性．谐振缝隙采用平面螺旋结构,天线结构更加紧凑,尺寸较传统直缝隙天线减小了40％．由于开关直接加载于辐射很弱的螺旋非辐射缝隙,天线电调特性对开关性能的敏感程度显著降低,更容易实现频率重构特性．     

波束可重构天线的研究与设计

提出了一款工作于2.45 GHz且结构简单的波束可重构天线阵列,实现5种模式的波束可重构的功能。天线单元在微带贴片天线的基础上,通过两侧加载变容二极管连接寄生贴片组成,利用不同的外加偏压改变电容值,使辐射贴片和寄生贴片之间构成一定的相位差来实现波束可重构。通过控制4个变容二极管天线阵可以实现5种模式的辐射波束。作者对天线进行仿真、优化、制作和测试,实验结果表明：5种模式中,阻抗带宽最大可达3.5%,最大增益可达10 dBi,最大偏转角度27°,半功率波束带宽最宽可达120°。该天线在2.45 GHz 5种模式都能正常工作,适用于抗干扰能力要求较高的无线通信系统。