ETC用5.835GHz微带阵列天线的设计

设计了一种ETC用低旁瓣圆极化微带阵列天线,应用于电子收费(ETC)的路测单元(RSU)。为实现低旁瓣、圆极化的效果,对2个微带天线单元运用旋转与相位补偿的方法进行轴比改进,并以改进后的2单元作为辐射单元制作了一款基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的微带天线阵列。经过仿真与实际测量,该天线具有很好的低旁瓣、圆极化的效果。该天线对于ETC系统以及其他类似的天线系统具有很好的理论与实际意义。     

应用于24GHz物位雷达的微带阵列天线设计

为了提高24 GHz物位雷达系统的精度和抗干扰能力,设计并制作了一款高增益、低副瓣、易集成的微带阵列天线。为了抑制天线的副瓣电平,该天线各阵元间的电流采用同相不等幅分布设计;同时,采用两种不同馈线的单元和串并联混合馈电网络,降低了馈电网络的设计难度。实测结果表明,该阵列天线的带宽为690 MHz(23.77~24.46 GHz),最大增益达到20.1 dBi,E面和H面的副瓣电平分别为-20.7 dB和-19.3 dB。该阵列天线结构紧凑、可靠性高,可用于24 GHz物位雷达系统。     

一种高效率背腔微带振子阵列天线设计

针对卫星通信需求,设计了一种L/S波段宽带圆极化背腔印刷板微带振子阵列天线,由5个切边矩形微带贴片振子辐射单元组成,可实现左右旋双圆极化辐射,又可形成差波束信号用于跟踪。通过对矩形微带贴片、背腔大小以及布阵间距进行结构调整得到一种新型宽带圆极化天线。仿真结果表明,天线工作频段为1.3～2.4 GHz,在通带内轴比参数AR<2,绝对带宽达到1.1 GHz,相对带宽达到59.5%。实现宽带工作的同时,具有良好的圆极化特性。将其作为反射面天线的馈源,使天线具有很高的增益和效率。     

一种旋转馈电的圆极化微带阵列天线设计

为展宽微带天线的轴比带宽并提高增益,利用旋转馈电方法设计出一种小型化宽轴比高增益的圆极化微带阵列天线。天线由四个微带贴片单元和一个旋转馈电网络组成,每个贴片单元为引入半圆槽的切角矩形,且关于中心旋转对称;旋转馈电网络位于底层介质基板的表面,与四个贴片单元通过四个镀铜通孔相连。利用电磁仿真软件HFSS对天线的性能进行数值计算,阵列天线的-10 dB阻抗带宽为12.3%(4.71～5.33 GHz),3 dB轴比带宽为13.2%(4.67～5.33 GHz),峰值增益在5.2 GHz为9.02 dB。     

X波段低损耗高增益微带阵列天线设计

主要阐述了一个新颖的X波段4×4单元微带阵列天线的设计方法。阵列天线辐射单元采用空气介质的微带贴片天线,辐射效率高;阵列天线的馈线网络采用低损耗的空气带状线形式,降低了馈线损耗。详细给出了微带贴片天线设计公式和阵列天线阵间距的选择。阵列天线性能优良,已成功地应用到某X波段光电雷达项目中。     

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。     

LTCC圆极化双层微带阵列天线的设计

利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺制作以陶瓷作为基板的双层圆极化微带阵列天线。传统设计中,使用柔性基板制作多层寄生微带阵列天线,由于加工精度及基板之间空气层的原因,阵列天线的圆极化特性以及阻抗匹配与仿真结果相差较大。该文采用低损耗高频陶瓷材料设计了应用于X波段的16单元双层圆极化微带阵列天线。通过实际测试,16单元阵列天线具有较好的带宽和圆极化特性,从而验证了LTCC技术可以很好地应用于微带阵列天线的研制。     

宽频带正方形微带贴片天线的设计

微带天线的窄频特性是限制它广泛应用的原因之一。目前提出了很多展宽微带天线频带的方法,可以增加微带天线的带宽。本文通过增加空气介质的厚度,同时利用圆形金属电容片补偿馈电探针引起的电感,对微带天线进行耦合馈电,实现了宽频带微带天线的设计。天线工作在LS和S波段,测量结果表明,天线的相对阻抗带宽可达到42.3%(VSWR≤2),且在工作频段内方向性基本良好。     

Ka频段单脉冲多层微带阵列天线设计与优化

描述了多层微带阵列天线,辐射单元通过带状线一个地板耦合馈电。为获得好的旁瓣抑制能 力及加工容差,采用遗传算法优化,得到工程上实用的天线口径分布。制作了一个天线,获 得27.3 dB的增益,波束宽度4.2°。实测结果表明在Ka频段实现了100%的旁瓣抑制 。     

基于分形单元的微带反射阵列天线设计

分形呈现了自相似的图案,已被广泛应用于天线设计,以实现小型化和多频带。分形反射单元的提出,提供了一个在相位范围内更平滑的反射相位曲线。由于分形几何的空间填充性,反射阵面可以包括反射单元的种类较多。采用L系统法设计了一种"万"字形分形结构的微带反射单元,反射面的物理口径为300 mm×300 mm,反射单元规模为13×13。仿真和测试表明,在5.8 GHz处,天线的增益为22.6 d Bi,阻抗带宽为6.9%(从5.71~6.11 GHz),印证了"万"字形分形结构设计反射单元的可行性,研究结果为设计反射单元提供了一种有效的新方法。     

24GHz边馈式微带天线阵的设计

为24 GHz车载防撞雷达收发前端设计并制作了一款高增益易集成的微带阵列天线。该天线阵采用改进的新型并联馈电网络,在满足各阵元激励等幅同相的基础上,减少了馈线损耗和各种杂散辐射,从而提高了天线增益与极化纯度,同时减小了天线尺寸。测试结果表明,所研制的4×8元微带天线阵带宽为24.0~24.2 GHz(电压驻波比VSWR<1.4),最大增益达19 dBi,其尺寸仅80 mm×36 mm。     

24 GHz微带阵列天线设计与实现

根据矩形贴片的腔膜理论,以 Rogers(5880)作为介质基板材料,设计了中心频点在24 GHz的贴片结构,用数值仿真方法进行了研究;按照阻抗匹配和天线增益要求,借助Matlab和ADS软件,设计了功分网络;最后采用HFSS软件对6×14微带阵列天线进行了系统仿真,计算了该天线阵的增益、带宽、电压驻波比、方向图等参数,并在中物院5所微波暗室平台进行测试,各参数都达到要求。     

一种天线馈源用宽带孔径耦合层叠微带贴片阵的设计

介绍了一种宽带孔径耦合层叠微带辐射单元的工作原理,着重分析了该辐射单元主要结构尺寸对其阻抗带宽的影响。该辐射单元阻抗带宽（VSWR≤2：1）在S波段达到了30％以上。作为某抛物反射面天线的馈源,由4个该辐射单元组成四单元微带贴片天线阵后,其性能满足天线系统要求。     

一种新型布局的圆极化微带天线阵优化设计

提出了一款高增益低副瓣新型圆极化微带天线阵。单元天线采用叠层切角圆极化微带结构,通过八边形边界布局和顺序旋转交叠组阵技术,实现了天线阵方向性图的对称性和圆极化辐射性能的最优化;馈电网络采用威尔金森功分器和最大平坦式阻抗变换器实现不等功分宽带阻抗匹配,通过改进馈电方向寻求对称结构,简化了馈电网络的设计。制作了天线阵实物并进行了测量。测试结果表明:天线在3.2~4.6 GHz频段内S₁₁<-10 dB,阻抗相对带宽36%;在3.8~4.5 GHz频段内顶点轴比小于3 dB,圆极化相对带宽17%;在4~4.4 GHz频段内天线增益均在15 dB以上,最高增益达17 dB。     

A retrodirective microstrip antenna array

A Van Atta retrodirective reflector was designed and developed, using an aperture-coupled microstrip antenna array. This reflector possesses the advantage of reflecting high fields to the source point over a wide range of incidence angles and, owing to the low cost and conformability of the structure, is suitable for applications in intelligent vehicle highway systems (IVHS). An approximate theory associated with the reradiation and scattering principles of the reflector is presented for the purpose of understanding and designing the reflector. The utility of the retrodirective reflector was demonstrated by comparison with a plate reflector and a microstrip antenna array without a feed structure. Finally, a reflector with switches in the middle of the microstrip feed lines was investigated for possible applications in communications and remote identification     

Double-layer high-gain microstrip array antenna

Novel double-layer microstrip array antennas are introduced for high-gain applications. In the proposed antennas, the complex and lossy feed network is not needed. Rather the double structure provides the field distribution at the aperture for the beam-focusing effect. A relatively simple design method based on a cavity model is presented     

The design of a microstrip antenna array for a UHF space telemetry link

An array of microstrip antenna panels was designed for use on a small instrumented satellite as part of a 400-MHz telemetry link between that satellite and NASA's shuttle spacecraft. A roughly omnidirectionalphi-plane pattern was desired. The 1.4-wavelength diameter of the satellite and the various ports and structures on its surface presented strong constraints on the antenna array design. Eight antennas, each one a quarter-wavelength panel with one radiating and one shorted edge, were chosen. Aphi-plane pattern ripple of 4.4 dB and a gain of at least 0.1 dB relative to a half-wavelength dipole were realized. The design technique used for the individual antenna panels included the study of feed-point location for impedance matching and the effect of losses in the dielectric. A superposition method was used to synthesize the radiation patterns for different numbers and different excitations of antennas on the satellite.     

基于5GHz无线频段的环形OAM微带阵列天线设计

频谱资源短缺和频谱利用率低已成为阻碍无线通信技术与物联网发展的重要因素,轨道角动量(OAM)作为一种可用于无线通信的新技术,引起了人们的广泛关注。文中提出一种基于5 GHz无线频段的环形OAM微带阵列天线,并设计了由物理长度可变移相器和U型移相器构成的馈电网络。解释了辐射阵元间馈电相位差的具体实现,分析了阵列天线的相关性能参数。仿真结果表明,阵列天线辐射出的OAM波束具有明显的螺旋相位波前结构,能够产生稳定的OAM涡旋电磁波。此阵列天线结构简单且易于加工,对解决未来无线电通信系统中信道容量需求与频谱资源短缺的矛盾具有一定的参考价值。