定向超宽带平面天线阵列设计

设计了一种超宽带（ultra-wideband, UWB）定向平面天线二元阵列。两个圆形单极子天线单元通过T 型功分馈电网络组成二元阵。天线在-10dB 以下回波损耗从2.98～10.96GHz,绝对阻抗带宽为7.98GHz,倍频程为3.68。天线增益在3GHz,6GHz 和9GHz 时,分别为3.54dB,5.03dB 和5.67dB。天线最终尺寸为28.4×67 mm2, 厚度为1mm。有效 实现了方向图定向性,可用于远距离地面宽带通信系统。     

小型平面超宽带天线的研究进展

对小型平面超宽带(UWB)天线的研究现状进行了分析总结.首先介绍超宽带无线通信的技术背景,描述了超宽带天线的几种常见定义.然后分别对小型超宽带印刷单极子天线的设计、小型超宽带缝隙天线的设计、具有陷波功能的小型超宽带天线的设计进行了详细的评论,并讨论了超宽带天线的性能评价方法.最后展望了小型平面超宽带天线的未来研究方向.     

一种小型平面超宽带天线的设计与研究

提出了一种新颖的小型平面超宽带(UWB)天线.该天线由微带槽天线的基本结构变形而来,为获得超宽带频率特性,设计时馈电微带线采用了渐变结构的叉形调谐支节,金属底板的开槽设计成对称多边形.首先通过数值计算来获得最佳的天线几何尺寸,并制作了实际的样品.对天线的反射特性、方向图以及增益都进行了测试,然后利用时域有限差分(FDTD)方法计算了天线收发脉冲信号的保真度.研究结果显示该天线具有良好的超宽带特性.     

超宽带Vivaldi阵列天线设计

为了满足超宽带系统对天线的需求,本文设计并制造了覆盖6～18GHz频带的超宽带Vival-di阵列天线,并采用微带渐变线功分器网络达到超宽带馈电与低损耗传输的目的。通过组阵与添加寄生单元进一步降低天线驻波,提高了阵列性能。仿真计算与实测结果表明该阵列天线在超宽频带内驻波小于2.1,并且具有优良的辐射特性。     

超宽带平面天线阵列的微带馈电

设计、分析、制作了3种类型的4单元平面超宽带天线阵列,采用宽度按指数渐变的微带线网络馈电,馈电网络和天线单元设计在同一介质基板上,易于加工和集成.给出了天线单元、馈电网络各自的输入特性,并将其与整个阵列输入特性进行了比较.仿真和测量结果表明:这3种类型的天线阵在3.1～10.6 GHz绝大部分频段内的回波损耗小于-10 dB,最大不超过-8 dB,天线阵的增益在8～12 dB之间,远大于单元的增益.     

加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线设计

针对乳腺癌检测、成像等医疗领域对天线高增益及宽频带的需求,研究设计了一款加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线。该天线采用双臂平面阿基米德螺旋天线作为辐射单元,在辐射臂外围间隔一定距离处加载金属圆环以改善驻波性能,并由指数渐变式微带巴伦作为馈电结构。天线顶部加载介质透镜,底部设置金属圆台形反射背板,实现了调整波束形状和提高天线增益的目的。加装圆柱形天线罩后天线高度约为87.53 mm,直径约为46.50 mm。仿真结果显示,天线在3－12 GHz 工作频带内回波损耗小于-10 dB,辐射方向图呈现良好的定向辐射特性,实测结果与仿真结果基本一致。     

超宽带榕树天线阵列设计

传统的超宽带天线体积大、重量沉、成本高、需要复杂的巴伦,为了设计一种2~7 GHz的低剖面低成本的超宽带侦察天线阵列,文中采用新型的榕树天线形式,对无限大的榕树天线阵列进行仿真优化。阵元采用SMA接头馈电,通过调整阵元尺寸,无限大榕树天线阵列工作带宽达到1.7~7.3 GHz。构造一个8×8有限大阵列,对最内部两层阵元馈电,增益的方向性相对单天线增强较多。仿真结果证明,榕树天线阵列可以实现2~7 GHz的超宽带,并且剖面高度只有最大波长的1/2,适合制作超宽带侦察天线阵列。     

小型超宽带天线设计的一点体会

通过研究时域天线设计的思路和注意事项,提出了由小型微带天线入手进行小型超宽带天线设计的想法,通过扩展微带天线的带宽实现超宽带天线的设计。在具体操作前先对影响天线带看的因素进行了分析,提出天线长宽比对带宽的影响,然后通过对不同长宽比的天线进行计算机仿真分析和总结,证明了结论,最后根据结论初步设计出一个具有良好带宽、方向性和增益的小型超宽带天线,并对其进行了性能仿真。     

共面波导馈电小型平面超宽带天线的设计与研究

首先提出了一种新结构共面波导馈电的小型平面超宽带(UWB)天线,该天线类似一般的共面波导馈电宽缝隙天线,为了获得超宽带工作特性,设计方案中采用了叉状结构的调谐支节,并将其辐射缝隙设计为多边形;通过数值计算研究了某些尺寸参数对天线输入特性的影响,在计算的基础上通过大量的实验详细研究了天线的频域工作特性,然后对其时域瞬时脉冲信号保真度特性进行了数值分析。计算与实验的结果表明,该天线具有超过3.2∶1的工作带宽和全向辐射特性,而且具有较好的线性相位传输特性和脉冲信号保真度,是一种有实用意义的超宽带天线。     

基于FDTD的超宽带天线研究

文章主要论述了等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线的特性以及各自的优缺点,并且对两种天线用基于FDTD的时域求解器进行了仿真,对其反射损耗和驻波比进行了对比,以便研究出性能更好的复合型天线。     

基于左手材料的超宽带平面天线的设计

设计了一种十字交叉耦合型结构的左手材料,左手材料构成的超宽带陷波滤波器通带范围为3.16~11.84GHz,陷波范围为7.01~8.56GHz。针对现有平面天线设计难、体积大和滤波性能低等问题,将左手材料的滤波器加载于两款结构简单、易于加工的平面天线上,构成基于左手材料的超宽带滤波天线。相比于现有平面天线,该滤波天线同时具有辐射和滤波功能。经HFSS软件仿真和计算得出该滤波天线工作在超宽带范围内,X波段陷波处回波损耗可达-1.30dB,实现了超宽带天线集成化、小型化的设计。     

超宽带检测系统中的小尺寸阵列天线设计

本文介绍了一款小尺寸超宽带平板天线的设计及其阵列排布.天线采用四分叉形状发射极子,底部接地板开矩形槽的结构,有效调节天线的辐射方向和带宽.经仿真测试,天线满足超宽带检测系统中要求的5GHz～7GHz带宽.并将尺寸缩减到16mm×16mm,易于阵列集成.     

小型化微带双频阵列天线

微带天线由于其低剖面、低成本、易于加工的特点已经成为天线家族中的重要成员。 为了在有限空间中实现天线小型化,同时形成两种不同的工作频率,本文通过采用在矩形辐射贴片中添加短路壁,形成具有半模特性的辐射贴片,并且将具有不同谐振的贴片组合,实现微带小型化双频阵列天线。     

M—IDG结构小型超宽带衰减器的FDTD仿真和实现

本文在分析新型传输线-微带加载插入介质波导(M-IDG)基本特性的基础上,用FDTD法仿真设计了小型、超宽带衰减器。电路尺寸分5．1×25mm２和5．1×40mm2两种。对于10dB衰减器,工作频带0．5～18GHz内衰减起伏小于1.0dB;30dB衰减器,在2．0～18GHz带宽内,衰减起伏小于2．5dB。实测结果与FDTD仿真结果基本吻合。     

超宽带超低副瓣相控阵天线时域远场辐射特性研究

本文首先研究了天线时域辐射远场的基本原理,建立了计算公式.在此基础之上,分析了相控阵天线工作在窄脉冲条件下的时域辐射场,发现其时域方向性(如:时域远场峰值方向图、时域远场平均功率方向图)与频域方向性(频域远场方向图)并不一致,这种不一致性随着天线口径的增大或脉冲宽度的变窄而愈加明显,并且在天线注满时间之内表现得尤为突出.文章由此指出:对于超宽带超低副瓣相控阵天线来说,其性能用时域指标去衡量胜于用频域指标去衡量的新观点.     

梯形接地板结构超宽带天线设计

在圆形单极天线的基础上进行改进设计了一款梯形接地板结构的超宽带单极天线。根据接地板电流的分布强弱,削去矩形接地板两端对电流影响较小的三角形形状部分,构成梯形接地板。经过仿真优化实验结果表明,该天线电压驻波比VSWR2的阻抗带宽为3.1~17 GHz,工作频段内具有全向辐射特性,且天线只有20 mm×22 mm×1.6 mm,结构简单,适合超宽带无线通信系统的要求。     

Circular Fractal Antenna Design with Inscribed Square for Ultra Wide Band Applications

Journal of Communications Technology and Electronics - In this article, an ultra-wide band circular fractal antenna inscribed with square is presented. The prototype of the antenna is fabricated on...     

一种多功能宽带双极化相控阵天线研究

本文介绍了一种双极化天线实现宽带相控阵的设计方法和仿真结果。这种多功能宽带相控阵雷达可以灵活地切换于多种工作模式, 覆盖更多的雷达频段,双极化可以增强雷达的抗干扰能力,具有广泛的应用价值,成为相控阵雷达发展的重要方向。     

宽带平板天线的设计与仿真

基于CST软件设计了一种宽带平板天线,在由4个偶极子组成的阵列下方放置一块金属反射板形成定向天线,通过在平板上采用周期结构反射器来扩大天线的带宽,并结合这种方法,设计了工作在760 MHz～1220 MHz的大线,在此频段内VSWR ＜2,增益高达10.5 dBi.该天线的带宽很宽,且定向性很好,具有广阔的应用前景.