一种宽带低副瓣微带阵列天线的设计

提出了一种X波段宽带低副瓣微带阵列天线的设计方法。在考虑互耦效应的影响下,通过改进微带贴片形状与优化贴片尺寸,有效地改善了天线单元阻抗特性。采用不等幅功分器设计微带形式的馈电网络,得到了16×16元微带阵列天线。设计结果表明,在所要求的9.5GHz~10.5GHz工作频段内,该阵列天线电压驻波比小于1.6,增益大于27.5d B,方位面与俯仰面副瓣电平均优于25d B。     

一种Ku波段混合馈电频扫天线阵设计

研制了一种俯仰向波束固定,方位向频扫的Ku波段频扫平面天线阵.采用双层微带结构获得带宽约18%的宽带微带贴片天线作为阵列单元.天线阵俯仰向采用微带功分器及该种天线单元组成线阵.方位向为实现波束较大范围的频扫能力, 并提高天线阵的工作效率采用波导慢波线缝隙与线阵微带线电磁耦合结构进行馈电.在采用HFSS软件完成仿真设计的基础上,加工并测试了一套12×40规模的天线阵,结果表明该天线阵在工作频段内驻波比优于1.5,波束扫描范围大于80, 副瓣电平优于-20 dB,除中心频点外,增益大于26.5 dB.     

一种宽带微带单脉冲阵列天线设计

设计了一种工作在C波段的宽带微带单脉冲阵列天线,采用口径耦合馈电和附加寄生贴片方式拓展微带天线带宽,利用三分支定向耦合器结构设计宽带微带和差网络,并与4×4微带阵列天线组成宽带单脉冲阵列天线,设计仿真后加工实物,经过实测,天线工作带宽1.2 GHz。     

结构紧凑型宽带低副瓣阵列天线

为了满足系统对阵列天线宽带、低副瓣的要求,设计了一款工作在X和Ku波段的结构紧凑型宽带低副瓣阵列天线,相对带宽为54.5%,副瓣电平在-30 dB以下,天线纵向尺寸为4.5λg。阵列天线采用带状线加权馈电网络和宽带带状线偶极子天线一体化设计,偶极子天线用短路探针对馈电分布电容进行补偿并加载寄生贴片,有效展宽了带宽;馈电网络通过拓扑结构设计获得各功分节点最佳功率比值,对各功分节点位置合理布局缩减馈电网络纵向尺寸。在微波暗室利用近场测试系统对阵列天线实物进行测试,验证了仿真结果。     

毫米波微带天线阵列设计

设计了一个圆口径串并联混合馈电的毫米波微带天线阵列。该天线采用矩形微带工字型缝隙贴片耦合馈电的方法展宽带宽。为了有效利用天线口径面积,减小网络复杂度,选取串联微带天线阵列形式。同时为了展宽带宽,根据设计的圆形口径阵列,将部分子阵采用串并联混合馈电的形式,得到带宽为5%的毫米波微带天线阵列。仿真表明,该天线在工作频带内增益大于30.6 d Bi,波束宽度为4.0°×3.5°,副瓣电平低于–13 d B。该天线阵面与网络配合,可以实现多波束或相控阵的功能。     

宽带低副瓣微带反射阵列天线

为了实现便携式雷达设备的轻小型化,系统采用微带反射阵列天线替代传统的抛物反射面天线.该天线设计的难点是如何实现雷达工作频带内的天线低副瓣特性.采用微带延迟线的移相方案,并提出微带贴片与延迟线满足线性相移关系的匹配原则,实现了反射阵列天线的宽带低副瓣特性.实测结果表明,在X频段3.2%的带宽内,天线副瓣电平低于-25 dB,并且天线效率不低于50%.     

一种S波段宽带微带贴片天线阵列的设计

介绍了一种宽带微带贴片天线单元及2元阵列的设计方法,天线工作的中心频率为rl_5OHz（S波段）。天线单元设计中采用口径耦合理论和层叠贴片天线结构,有效增大了天线的阻抗带宽。仿真结果表明该天线阵列实际增益达到11．9dB;在2．27～2．78GHz频率范围内端口驻波比小于2,相对带宽为20．4％;交叉极化电平为-31dB,证明该天线阵具有宽频带、低交叉极化等优良性能。     

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.     

一种宽带缝隙耦合微带天线阵列的设计北大核心CSCD

微带阵列天线具有增益高、剖面低、体积小、重量轻、成本低、易共形等优势,为了克服其频带窄、交叉极化强的问题,文中采用偏置缝隙耦合馈电、上层贴片、并馈网络等措施设计了宽带多层微带阵列天线。在等效电路分析基础上,结合仿真验证,分析了关键参数对天线单元阻抗匹配的影响,得出了单元最佳结构尺寸。采用了灵活的等功分并馈网络实现了8×8布局、45°极化的微带阵列天线。仿真和实测结果表明:电压驻波比VSWR<2的阻抗带宽达到48.8%,半功率波束宽度HPBW>9.2°时增益大于18 dB,交叉极化电平低于-22 dB,同时具备较深的零深、较低的副瓣电平。     

一种新型宽带双极化微带贴片天线的设计

摘要：运用口径耦合理论、腔模理论、反相馈电技术和多层贴片结构设计出一种新型的P波段（中心频率为0．75GHz）宽带双极化微带贴片天线。天线的两个极化端口采用共面馈电;馈电网络设计中采用短路耦合线实现反相馈电。仿真结果表明该天线两个极化端口实际增益均达到8．5dB,水平极化端口在0．64-0．85GHz频率范围内驻波比小于2,相对带宽为28％;垂直极化端口在0．68-0．85GHz频率范围内驻波比小于2,相对带宽为22．6％,两端口隔离度高于53dB。     

微带线馈电的宽带单层贴片天线

微带贴片天线已广泛应用于雷达系统,文中介绍了一种新型背腔式单层微带贴片天线,辐射贴片采用微带线馈电,为增加工作带宽,提供了两种不同的贴片形状,第一种是E形贴片,仿真及测试结果表明,此种单元在驻波比优于2的条件下可实现45%的阻抗带宽,但该单元的波瓣带宽较窄。为抑制交叉极化,通过在E形贴片上开四个槽,得到了第二种改进的E形贴片。该单元可实现14%的频带内驻波比优于1.5,同时交叉极化优于-15dB。对C波段8×16单元实验小阵的测试结果表明,该天线在17.9%的频段内具有良好的交叉极化性能及较高的工作效率。     

A 42‐GHz Wideband Cavity‐Backed Slot Antenna with Thick Ground Plane

We investigate the characteristics of a wideband and high‐gain cavity‐backed slot antenna in terms of the reflection coefficients, radiation patterns, and gain. A cavity‐backed slot antenna structure includes baffles, reflectors, and thick ground planes. The measured gain and bandwidth of a 10‐dB return loss in a cavity‐backed 2 × 2 array slot antenna with h₁=2 mm, d = 2 mm are 15.5 dBi and nearly 27% respectively, at 42 GHz. Baffles and reflectors are used to increase antenna gain, thus reducing the coupling among the slots on the thick ground plane.     

X波段二维宽带宽扫背腔微带天线

设计了一种X波段背腔微带天线,采用探针和口径耦合相结合的馈电方式实现了小单元间距下单层微带贴片的宽带工作,并弱化了馈线寄生辐射对方向图的扰动。设计加工了8×8单元的天线小阵。实测结果表明,该天线在设计要求的2GHz带宽内驻波小于1.5,驻波小于2的相对带宽25%;方向图测试结果表明实现了方位向45°、俯仰向30°的扫描,增益22.8dB,天线效率大于80%,可满足二维宽带宽扫瓦片天线的实际应用需求。     

Radiation performance improvement of wideband microstrip antenna array using wideband AMC structure

In this paper, the radiation performance of an antenna array is improved by designing a new wideband artificial magnetic conductor (AMC). The proposed AMC surface operates at the frequency of 3 GHz with ±90^° reflection phase bandwidth of 22%. In order to identify the key design parameters of the AMC structure, a parametric study is performed. To improve the radiation performance of the antenna array, an AMC reflector is developed through utilizing an array of 2 × 8 periodic patches of AMC unit cells. By this technique, the front to back ratio of the designed antenna array is enhanced about 16.27 dB. It is concluded that tuning of the AMC dimensions for controlling the reflection coefficient at each port of antenna array during beam steering is necessary. Because of the using of the AMC surfaces as a reflector instead of conventional PEC surfaces, size reduction of the antenna array in the order of 20% is achieved. In this study, a circuit model for single element of the antenna array with considering AMC loading effect is introduced, which predicts the bandwidth behaviour of the proposed antenna. The final designed antenna array exhibits low level of cross polarization making it well‐suited for tracking radars and electronic warfare applications. The proposed antenna with the AMC reflector is fabricated and measured. The measured ?10 dB impedance bandwidth and peak gain of the proposed antenna is 20% (2.7‐3.25 GHz) and 13.4 dBi, respectively, which are compatible with the simulation results.     

一种新型Ka频段圆极化微带天线设计

提出了一种Ka频段圆极化微带天线的新设计,采用缝隙耦合馈电方式,通过在接地板开L型缝隙实现天线的圆极化工作。对天线阵列进行了仿真优化和加工实测,仿真和测试结果表明了设计的可行性。天线仿真和实测的相对阻抗带宽分别为3.9%和4.2%,仿真和实测的轴比相对带宽分别为2%和3.5%。天线具有良好的圆极化特性,可应用在卫星通信中。     

一种四单元圆极化微带天线阵的研制

本文设计了一种新颖的四单元圆极化微带天线阵。通过去掉单元贴片周围的介质,使天线阵的重量减少了54%。文中采用电磁仿真软件HFSS10进行优化与仿真,讨论了阵元间距对天线阵的增益、半功率波束宽度、旁瓣电平以及后瓣电平的影响。最后加工制作了相应的微带天线阵,测试结果与仿真吻合较好。     

一种开双H形槽的新型宽频微带天线

提出了一种在接地板和辐射贴片同时开H形槽的新型宽频微带天线。设计了一个工作于Ku波段的微带天线。采用时域有限差分（FDTD）方法对该天线的电特性进行了仿真计算,并制作了实验模型。测量结果表明,该天线驻波（VSWR）小于2的相对阻抗带宽达到了37．6％,交叉极化电平小于-17dB。     

双圆极化共形相控阵天线研究

设计了一种基于十字缝隙耦合双圆极化微带共形相控阵天线。首先设计了微带天线单元,分析了天线各结构参数对天线性能的影响。通过电桥向偏馈于十字缝隙上的馈线馈电,实现等幅、相差90°馈电,电桥的两个端口分别获得旋向相反的圆极化信号。然后对天线单元进行了测量,结果表明天线轴比小于3dB 的带宽为16%,驻波小于1.5 的带宽 为17%,波束宽度大于87°。最后对5×5 共形相控阵天线进行了仿真与测量,结果显示天线可以扫描60°,适合用作载体共形的卫星通信天线。     

左手微带天线设计及其RCS计算

基于左手传输线结构,设计了左手微带天线单元及其4×4阵列,并对单元天线和阵列天线的辐射特性和散射特性进行了数值仿真计算与实际测量。数值仿真与实测结果表明,相比于矩形微带天线,左手微带天线在不影响辐射性能的情况下,大幅度地降低了天线带外的雷达散射截面(RCS)。左手微带天线克服了现有微带天线RCS缩减技术中的不足和缺陷,是在不损失天线辐射性能的前提下降低RCS的有效选择方案。     

一种低剖面阵列天线散射特性研究

宽频带宽角域隐身是下一代隐身飞行器平台的关键特征之一,发展超宽带低剖面高隐身传感器已成为下一代隐身飞行器平台的必然趋势。文章瞄准天线阵列超宽带、轻薄化、高隐身的需求特点,设计了一款低剖面的宽带宽角相控阵隐身阵列天线。采用强互耦超宽带相控阵列技术,使阵列天线具备超宽带轻薄化低剖面特征,并通过宽带宽角阻抗匹配、阵列误差控制等手段缩减阵列天线雷达散射截面。仿真及测试结果表明,该低剖面天线阵列具有优良的宽带宽角辐射特性和低散射特性,基本满足下一代隐身飞行器平台对轻薄化低RCS阵列天线的需求,具有一定的工程应用价值。