LTCC阵列天线单元电磁兼容分析及优化设计

基于LTCC(Low-Temperature Co-fired Ceramic)技术设计了一种工作在Ka波段的圆极化微带阵列天线单元。采用微带馈线与贴片辐射单元非接触、缝隙耦合的馈电方式,在不改变贴片尺寸且无额外匹配网络的情况下实现阻抗匹配和圆极化。使用软件HFSS分析了天线单元关键结构对其性能的影响并对其进行了优化设计。结果表明,优化设计获得了良好的结果,天线单元中心频率为30 GHz,最大增益为5.5 dB,驻波比≤2时阻抗带宽为1.4GHz(约4.7%),轴比≤6 dB的带宽大于600 MHz。     

三角形圆极化微带天线的设计

本文介绍了一种三角形贴片的圆极化微带天线的设计.采用时域有限差分法做了理论分析和仿真,通过改变切角的大小来改善贴片天线的指标,仿真结果表明,当中心频率在12GHz时,相对带宽为15.67%(VSWR≤2),增益达到了7dB,说明天线具有较好的辐射特性和阻抗特性.     

三角形圆极化微带天线的设计与研究

设计了一种加载同轴探针的三角形贴片的圆极化微带天线.采用时域有限差分法做了理论分析和仿真,通过改变同轴探针的位置来改善贴片天线的指标,仿真结果表明,当中心频率在12GHz时,相对带宽为7.6%(VSWR≤2 ),增益达到了9dB,说明天线具有较好的辐射特性和阻抗特性.     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线.天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化.天线仅有三层金属层,结构简单.仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%(25.1～34.5 GHz),相对3 dB轴比带宽为20.3%(26.5～32.5 GHz).由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试.仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

LTCC宽频圆极化环形微带贴片天线研究

设计了一种低温共烧陶瓷( LTCC)宽频带圆极化环形微带贴片天线.该天线采用环形辐射贴片结构,在环形内部利用L型匹配支节连接以拓展带宽.通过使用威尔金森功分器加移相器对辐射贴片馈电,使耦合馈电端口的正交电场相位差90.来实现微带天线的圆极化.该天线设计剖面厚度仅2.4 mm.仿真结果显示该天线工作于1.268 GHz时,实现阻抗带宽超过80 MHz,天线的轴比小于1.5 dB且增益达到4.9 dB.实测结果与仿真结果相近.     

一种新型互补结构的宽带圆极化印刷天线北大核心CSCD

设计了一种新型的宽带圆极化微带天线,天线由两个完全相同的矩形微带贴片组成,采用微带线馈电方式为天线的上层微带贴片进行不对称馈电,下层贴片作为天线的部分地。天线从整体上是一个互补结构,根据圆极化产生的原理,在与馈电微带线相垂直的地方,开一条缝隙,产生正交的表面电流,调节天线的主要参数,使产生等幅正交的空间电场分量,从而产生圆极化波。通过增加十字形调谐结构,调节天线高频段的阻抗带宽和轴比带宽。天线在中心频率2.55 GHz处阻抗带宽(S11<-10 dB)为151%(0.8 GHz^4.5 GHz),天线的轴比带宽(AR<3 dB)为82.3%(1.5 GHz^3.6 GHz)。     

一种LTCC叠层耦合馈电圆极化微带天线的设计

设计了一种低温共烧陶瓷(LTCC)低剖面圆极化叠层耦合微带贴片天线.该天线采用层叠结构,在辐射基板正面采用分形的辐射贴片来降低天线尺寸并拓展带宽;在馈电层基板正面开“十字”槽,在其反面通过使用威尔金森功分器加移相器网络对“十字”槽馈电,使得耦合馈电端口的正交电场相位差90°来实现微带天线的圆极化.该天线设计剖面厚度仅3 mm.仿真结果显示该天线工作于1.268 GHz时,实现阻抗带宽超过60 MHz,天线的轴比小于1.5 dB且增益达到5 dB.     

具有二次Koch分形边界的圆极化微带天线

设计了一种单馈点圆极化微带天线。微带贴片采用二次Koch分形边界的贴片结构,通过底馈方法激励起两个相互正交的简并模实现圆极化;采用CSTMicrowaveStudio@软件进行了仿真,其结果表明,在微带贴片的对角线上适当位置用探针馈电,可以实现圆极化辐射。对具有介质损耗的天线进行了仿真,结果与理想介质的差异较大。设计了一个右旋圆极化微带天线,并进行了测试。该天线工作于1．575GHz;VSWR小于2的阻抗带宽为51MHz;轴比为4dB;增益为3．8dB;贴片尺寸为42．4mm×42．4mm,可以用作GPS天线。     

一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计

提出一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线,它由微带馈线、辐射贴片和FR4介质板组成,在辐射贴片的矩形槽对角添加两个环形结构,实现了微带天线圆极化的要求,通过调整微带馈线的尺寸,有效改善了天线的轴比带宽。该天线单元的轴比带宽达到了43.8%(2.5~3.9 GHz)。     

超宽频带圆极化微带天线阵列的设计

提出了一种多层结构的宽带圆极化辐射单元,该单元采用上下2个贴片切角和空气层的层叠结构,实现了天线的宽带圆极化和宽带匹配特性.在此基础上,利用圆极化天线阵的宽带馈电技术,设计了一种超宽频带四元组合圆极化微带天线阵.经过仿真计算,天线工作于C波段时,阻抗带宽和3 dB轴比带宽分别达到了41%(VSWR<2)和34%,其带宽对一般的圆极化微带天线有大幅度的增加.该超宽频带的圆极化天线在通信、雷达等领域的应用前景相当广阔.