卫星导航终端的小型化方形四臂缝隙螺旋天线

设计了一种卫星导航终端的小型化四臂缝隙螺旋天线。天线为方形柱状结构,四条缝隙螺旋臂印制在介质基板外表面,馈电网络印制于介质基板内表面进行耦合馈电;馈电网络为弯折的微带线结构,并延伸至天线底部实现同轴馈电。天线尺寸为23.6 mm×23.6 mm×53.0 mm,实测结果表明,|S11 |≤-10 dB 的阻抗带宽为7.63%(1.512~1.632 GHz),轴比≤3 dB 的圆极化带宽为3.35% (1.556~1.609 GHz),在北斗B1频段中心频率(1.561 GHz)和GPS L1 频段中心频率(1.575 GHz)处增益分别达到4.31 dBi 和4.84 dBi。该天线采用缝隙螺旋结构,并通过简易的馈电网络耦合馈电实现螺旋天线的圆极化,结构小巧简单,适合批量生产,可应用于卫星导航系统终端设备。     

一种小型化北斗四频组合导航天线

北斗一代导航系统以S频段收,L频段发;北斗二代以B3和B1双频接收。本文设计了一种小型化北斗四频组合导航天线：S、L、B1和B3从上到下四层叠层式设计;高介电常数介质基板实现小型化;单馈点馈电圆极化设计;实测结果表明它具有小型化,高增益,高隔离度的特点,适用于北斗组合导航系统。     

折叠L形空气介质微带天线设计

针对传统微带天线体积较大、损耗高的问题,设计了一款工作于UHF频段的天线。首先,采用空气介质微带天线形式有效地降低损耗,同时利用折叠方法使得天线小型化,实现了较低的剖面,仅为0.03λ0;其次,利用L形馈电结构进一步增加了天线带宽,相对带宽达到34.4%;最后,利用四馈馈电网络使天线实现圆极化。天线尺寸为124 mm×124 mm×15 mm,中心频点为626 MHz,该频点处增益为5.2 d B。     

卫星导航终端小型化开口缝隙螺旋天线

研究了一种小型化卫星导航终端开口缝隙螺旋天线。天线主体为四条宽度渐变的开口缝隙螺旋臂,蚀刻在外表面覆铜的介质基板围成的方型结构上,由印制于介质基板内表面的微带线结构馈电网络进行耦合馈电;馈电网络由底面回形结构和侧面逐渐向上变宽的折形结构组成,使用同轴线接头在天线底部对其馈电。天线总体尺寸为26 mm×26 mm×29 mm,实测结果表明：|S₁₁|≤-10 dB的阻抗带宽为7.88%(1.523 GHz～1.648 GHz),轴比≤3 dB的圆极化带宽为20.26%(1.490 GHz～1.826 GHz),在北斗B1频段中心频率(1.561 GHz)、GPS L1频段中心频率(1.575 GHz)和GLONASS L1频段中心频率(1.602 GHz)处增益分别达到3.33 dBi、3.18 dBi和2.79 dBi。该天线采用开口缝隙螺旋结构,通过简单的馈电网络串行耦合馈电实现天线的圆极化,在较小尺寸情况下实现了较宽的带宽和较好的增益。     

一种应用于三频GPS的宽频带单馈电天线设计

为了实现全球定位系统（global positioning system,GPS）天线小型化并提高其性能,提出了一种新型的三频段GPS宽频带单馈电背腔天线,可在1176.45 MHz（L5）、1227.60 MHz（L2）和1575.42 MHz（L1）三个GPS频段下工作。通过在一端馈送交叉型行波天线并在另一端添加负载,来实现提出天线的右旋圆极化（right-hand circular polarization,RHCP）,且配有弯折线散热器。天线尺寸仅为120×120×29 mm3。仿真和实际测量结果显示,提出的单馈电天线无需使用复杂的馈电网络或双馈结构便可提供宽阻抗带宽（VSWR<2）、低轴比（AR）（<2 dB）和高RHCP增益（>4 dBic）。     

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。     

基于超材料的双频双圆极化北斗导航天线设计

基于超材料结构提出并设计了一种应用于北斗卫星导航系统的双频双圆极化短报文通信天线.天线结构为由16个I形超材料单元和17个Γ形超材料单元构成的单臂平面螺旋,采用单点馈电方式进行馈电.利用超材料可以在不同频段分别产生负相移常数和正相移常数的特性,实现在北斗L频段辐射左旋圆极化波、在S频段接收右旋圆极化波的特性.结果表明,...     

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。     

一种小型化双频双圆极化天线北大核心CSCD

本文设计了一款小型化单层单馈的双频双圆极化天线。在已有双偏心圆环天线结构研究的基础上,通过开槽来改善天线性能。本文设计的天线由两个尺寸不同的偏心圆环组成,在耦合馈电的对称圆环天线基础上改变内外圆心位置,从而改变其电流的分布,实现左旋或右旋圆极化。通过在圆环上蚀刻弧形槽来改变电流路径,从而改善轴比带宽。利用同一个弧形微带馈电线对两个非对称的圆环激励,实现馈电和阻抗匹配。经过仿真验证,本文提出的双圆环开槽天线在25.6GHz和37.1GHz处分别实现左旋和右旋圆极化。     

宽带高增益圆极化天线

设计了一种宽带高增益圆极化天线。天线采用双同轴线激励以及威尔金森功分器和90°相位比较器的馈电网络形式实现了天线的宽带圆极化特性。该馈电网络形式能在较宽的频带范围内保持稳定的幅度和相位。通过在蝶形天线外围引入方形环,增加了天线的有效辐射面积,从而显著提高了天线的增益。测试结果显示,该圆极化天线VSWR<1.5的阻抗带宽达到63.6%,3 dB轴比带宽达到66.7%,且在1.1~1.6 GHz频段范围内,右旋圆极化增益＞9.4 dB。     

一种新型单馈点宽带圆极化微带天线的设计

介绍了一种新型单层单贴片圆极化微带天线。该天线采用同轴线单点馈电,通过在圆形贴片上开C型缝的方法实现圆极化辐射并同时展宽了天线的阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于C波段时,3dB轴比带宽为2.6%（124 MHz）,VSWR〈2的阻抗带宽达到10%（477 MHz）。证明了在贴片上开C型缝是展宽带宽和实现圆极化的有效方法。     

Design and optimization of a non-cross feed printed log periodic dipole array antenna using particle swarm optimization

This paper presents an optimized design of non-cross feed Printed Log Periodic Dipole Array (PLPDA) antenna using Particle Swarm Optimization (PSO) technique. An improved feed structure of non-cross fed dipoles is chosen as reference antenna, which avoids the complexity of conventional feeding with long coaxial line and CPW feed. A simple fitness function based on S₁₁ parameter is used in PSO to achieve the goal of size reduction and bandwidth enhancement. Simulation results on CST software are verified by a manufactured prototype of proposed PSO optimized non-cross feed PLPDA antenna using FR 4 substrate with a thickness of 1.6 mm. The measured bandwidth of proposed antenna is 4.2–11.6 GHz with a fractional bandwidth of 93.6%, whereas the reference antenna covers the frequency range from 4.2 to 9.2 GHz with a fractional bandwidth of 74.6%. The effective area of the proposed design is 30% lesser than reference antenna. Proposed antenna is offering peak gain of 7.6 dBi with an average gain of 5.5 dBi in desired band. The electrical size of optimized structure is 0.53λ at center frequency. Thus, proposed antenna is offering higher bandwidth and significantly smaller size with less complexity and lower cost, while maintaining the log periodic nature and gain.     

毫米波车地通信的小型化波导螺旋阵列天线设计

高速磁浮列车毫米波车地通信系统要求其车载天线具有小型化、宽频带、圆极化和辐射扇形波束等特点。为更好地满足这些要求,设计一种中心馈电的小型化波导螺旋阵列天线。该天线馈电系统采用同轴波导中心馈电、4路矩形波导并馈的形式,通过改变馈电波导尺寸、耦合探针长度以及末端采用波导同轴转换器等形式,实现了所有单元的等幅馈电;天线单元由低剖面螺旋天线构成,采用顺序旋转技术改善天线的圆极化性能。利用全波电磁仿真软件设计了一款中心频率为38 GHz的28单元波导螺旋阵列天线,并进行了实验测试。测试结果表明：在37~39 GHz频带范围内,天线驻波比小于1.41,增益大于21.7 dB,轴比小于3.6 dB,俯仰面波瓣宽度为4.5°~4.7°,方位面波瓣宽度为29°~29.7°,满足毫米波车地通信系统车载天线的设计需求。     

Quadrifilar loop antenna

A new quadrifilar antenna has been developed for generating circularly polarized backfire radiation. The antenna consists of two orthogonal rectangular conducting loops, each incorporating capacitive coupling and fed using either a single or two coaxial cables. Though the geometry is much simpler than a conventional quadrifilar helix antenna, the radiation pattern performance is very similar. Measured and simulated patterns are compared for two antennas with different feed arrangements. It is shown that the resonant structure can produce a cardioid pattern with a directivity of 4.5 dB (120/spl deg/ 3 dB beamwidth) and a front-to-back ratio of more than 20 dB at the center operating frequency. A 10% impedance bandwidth (VSWR<2) over which the axial ratio is less than 3 dB is demonstrated.     

共面波导馈电蝶形开口振子缝隙天线

讨论了共面波导(CPW)馈电蝶形开口振子缝隙天线。在缝隙振子天线两端加入蝶形开口结构,形成振子蝶形组合结构天线。使用有限元仿真软件(Ansoft HFSS)分析了设计的天线,结果表明组合结构天线具有振子天线与蝶形天线的优点:蝶形天线的宽带特性与振子天线的高增益特性,整个天线的性能得到提高。使用了两种馈电方式:感性耦合和容性耦合,感性耦合时组合天线的带宽特性较好,从振子天线5.9%提高到10.32%;容性耦合时增益特性较好,从振子天线的3.19dB提高至6.27dB。分析了衬底厚度对天线的影响,衬底厚度的增加使谐振频率降低,但对天线带宽的影响不大。     

Development of a Cavity-Backed Broadband Circularly Polarized Slot/Strip Loop Antenna With a Simple Feeding Structure

A cavity-backed loop antenna is developed for producing broadband circularly polarized (CP) radiation. The antenna configuration consists of a slot loop and a strip loop. The slot loop radiates a CP wave at a lower frequency while the strip loop produces CP radiation at a higher frequency. A combination of the two frequencies leads to a bandwidth enhancement. The slot/strip loop antenna is fed by a single straight microstrip line. It is demonstrated that the cavity-backed slot/strip loop antenna can achieve an axial ratio (les 3 dB) bandwidth of 19% with good impedance matching. The antenna configuration is described and the operating principles for broadband circular polarization and impedance matching are analyzed. The antenna performance is confirmed by experimental results.     

馈电同轴芯径对微带天线性能的影响

针对同轴线馈电的微带天线,建立了等效电路模型。该等效电路表明,馈入到微带天线内部的导体直径直接影响天线的输入阻抗。为此设计了单频圆极化微带天线,采用电磁计算软件HFSS仿真计算了不同馈电芯径对天线参数的影响,验证了该理论。同时设计了双层介质的双频微带圆极化天线,采用同一个馈点馈电,上层微带介质中馈电导体的直径与下层微带介质中馈电导体直径不同。通过HFSS软件的优化仿真,得到了对应于两个不同频段的最优上下层馈电导体直径,获得了最佳的驻波。研究表明,对于单频和双频微带天线,通过优化馈入到介质中导体的直径可以改善天线的驻波特性。     

微带线-槽线馈电缝隙等角螺旋天线设计

被动雷达导引头为探测与跟踪目标可采用宽带等角螺旋天线,针对降低等角螺旋天线剖面,该文提出一种低剖面背腔式微带线-槽线馈电缝隙等角螺旋天线。微带线-槽线巴伦(Balun)中渐变微带线将同轴线激励的不平衡电场最终转化为槽线处平衡电场。实测结果表明,该缝隙等角螺旋天线实现了1:9的电压驻波比(VSWR)带宽,良好的辐射方向图与圆极化特性。在天线背面加入高度仅有0.05L(L为最低工作频率所对应自由空间中波长)的反射腔,腔内放置矩形环状吸波材料,有效拓展了天线低频段带宽。测试结果表明带有反射腔的缝隙等角螺旋天线实现了1:6.4的电压驻波比带宽,天线增益大于4 dB,良好的圆极化与方向图特性。平面化、一体化的馈电方式与低剖面反射腔有效降低了缝隙等角螺旋天线剖面,测试结果验证了该文所提出的微带线-槽线巴伦馈电缝隙等角螺旋天线设计方法的有效性。     

A Dual Polarized Triple Band Stacked Elliptical Microstrip Patch Antenna for WLAN Applications

In this paper, a single coaxial feed dual polarized triple band stacked microstrip patch antenna for wireless applications is presented. The proposed stacked antenna has two resonating elements with lower layer consisting of a truncated corner square patch and upper layer with an elliptical patch. Both the layers of proposed antenna are printed on RT Duroid^® 5880 substrate (having ?_r?=?2.2). The antenna shows triple band resonance at 4.2, 4.8 and 5.8 GHz with circular polarization behaviour at the first two resonances and linear polarization characteristic in the third resonance respectively. The typical realized gain of proposed antenna is around 7 dB in all three resonating bands.