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。     

小型宽波束圆极化天线及馈电网络

提出一种新型的小型宽波束圆极化天线及馈电网络。天线由四个独立辐射单元顺次旋转90°组合而成,辐射单元采用平面印刷电路工艺加工、使用容性加载及短路点调配方式实现小型化;使用变形的分支线定向耦合器与移相电路组合,实现具有功率分配与正交移相功能的馈电网络。经理论分析、软件仿真及实测表明:天线高度小于0.12λ,3 dB波束宽度大于120°,6 dB轴比波束宽度大于180°,辐射特性在15%相对带宽内稳定;天线的驻波比(VSWR)小于2.0的相对带宽为16%。该小型宽波束圆极化天线采用印刷电路工艺制作,结构紧凑,加工成本低、精度高,易于与微波电路集成,其结构也适用于S波段以上更高频段。     

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。     

单点馈电高增益圆极化三角形微带贴片天线设计

提出了一种单点同轴线馈电小型化高增益圆极化三角形微带贴片天线的设计方法。通过在三角形贴片的中心开一个十字形槽获得圆极化及尺寸缩减,同时在接地板上开三个同尺寸三角形槽提高天线的增益,通过调节三角形槽的尺寸在保持圆极化的情况下准确调节天线的谐振频率。HFSS仿真数据表明,当天线工作于2.43 GHz时,阻抗带宽和圆极化带宽分别为120 MHz(4.9%),30 MHz(1.2%),增益为3.5 d B。与传统的小型化方形贴片天线相比,该天线具有更小的贴片面积和更宽的工作带宽。     

同相馈电十字振子圆极化天线的设计

通过对同相馈电十字振子圆极化天线的分析,提出了用振子等效长度缩短模型来定性,分析其实现圆极化的原理.同时利用时域有限差分法对十字振子天线进行仿真.并在2个波长长度范围内找到了实现圆极化的振子尺寸,在满足一定轴比带宽条件下,在垂直于十字振子平面通过十字振子中心的轴线上圆极化轴比可以达到1.166 8.分析了当大线尺寸改变时,圆极化特性的变化规律.为同相馈电十字振子圆极化天线的设计提供了参考.     

边缘馈电圆极化椭圆贴片天线的设计

设计了一种圆极化(LCP)、采用边缘馈电的椭圆贴片天线。该天线采用单点馈电方式实现圆极化,无需外加相移网络和功率分配器,结构简单,成本低,适合小型化。对所设计的天线采用CST软件进行了仿真,从方向图、S参数值、轴比等方面进行分析,仿真结果验证了设计具有合理性,天线性能达到了设计要求。     

Ku波段宽角扫描圆极化微带阵列天线设计

提出了一种三馈电圆极化微带天线。天线馈电网络采用一分三功分馈电,实现微带贴片天线的圆极化辐射,增加方向图的旋转对称性。用该天线作为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术组成一个3×4阵列,有效地改善了阵列天线的增益扫描特性。研究了该阵列天线波束扫描时的辐射特性和极化特性。仿真结果表明:阵列天线在中心工作频率处能实现俯仰60°的扫描,在扫描范围内增益大于11.9 d Bi,轴比小于2 d B。     

一种共面波导馈电的圆极化天线的设计

RFID系统在当今社会应用广泛,天线在RFID系统中的作用尤其重要,圆极化天线的设计大大提高了系统的灵活性和可靠性。给出了一款通用频带的特高频RFID 阅读器天线。该天线通过共面波导馈电,在介质层顶部的接地平面刻蚀方形槽,为了增加天线阻抗带宽,将共面波导馈线弯折设计;为了提升天线的圆极化性能,在槽内适当添加L 型连接线。该天线实现了410 MHz的阻抗带宽和488 MHz的轴比带宽,天线尺寸为115 mm*115 mm*0.3 mm。     

一种宽带宽波束圆极化微带天线的设计

文设计了一款宽带宽波束圆极化微带天线。 天线采用堆叠的双层圆贴片结构,结合四点顺序旋转馈电方式,实现了宽带圆极化辐射性能;在叠层圆贴片周边加载垂直接地金属柱环形阵,利用波束引向作用和等效零模谐振特性,在大带宽范围内实现了半功率波束宽度(HPBW)的有效展宽,并保证宽带宽波束内的圆极化辐射性能。 对天线进行了加工、测试。 实测结果表明,S11 小于-10 dB 的阻抗带宽( 4. 54 GHz ~ 11. 50 GHz)为 87%,覆盖了期望的应用工作频带6 GHz ~ 10 GHz;轴比小于3 dB 的带宽达到了33. 1%(6. 71 GHz~ 9. 36 GHz);HPBW 在6 GHz~ 8 GHz 范围内接近100°,在整个带宽内均超过 75°;除了 9. 5 GHz 以上频段,工作频带内的 6 dB 轴比波束宽度覆盖范围都接近 200°,表明天线在宽带和宽波束内具有良好的圆极化性能。     

Planar circularly polarized microstrip antenna with a single feed

A novel circularly polarized (CP) microstrip antenna is introduced. The antenna is fed with a single coaxial probe and the structure is planar. The CP bandwidth is much larger than available single-probe microstrip antennas and the CP radiation quality is excellent over the entire upper hemisphere     

一种具有谐波抑制功能的圆极化天线设计

微波能量传输以及无线通信系统中的天线设计,追求剖面低、质量轻,易与平面电路集成。基于此,设计了一种具有谐波抑制功能的单馈背腔圆极化环缝天线。该天线工作在5.8 GHz,采用导波结构基片集成波导(SIW)抑制表面波,提高了天线增益。SIW通过2排金属孔阵列集成在介质板上,在介质板上蚀刻短路圆环缝隙,辐射电磁波。采用50 Ω微带线到SIW过渡的背馈方式,并在馈线上引入并联枝节,有效抑制了高次谐波,且实现了基于基片集成波导天线的谐波抑制。通过加工测试,天线的轴比为0.67 dB,增益为6.9 dBi,阻抗匹配良好,前后比为22 dB,仿真结果与实测结果吻合良好。     

一种新型宽波束圆极化微带天线的设计

设计了一种新型宽波束圆极化微带天线,该天线采用四探针馈电,馈电网络由威尔金森功分器和传输线移相器组成,使四个馈电探针的相位依次相差π/2,实现了右旋圆极化辐射。通过Ansoft HFSS仿真结果表明：该微带天线结构简单、极化纯度高、全向性能好、轴比小于3dB的圆极化带宽达到27.7%,高于一般的微带圆极化天线（轴比小于3dB带宽约为15%）。天线可以很好地满足GPS通信的技术要求,也可用于无线局域网。     

Single feed proximity coupled circularly polarized microstripmonofilar Archimedean spiral antenna array

The analysis is presented for a microstrip feed proximity coupled monofilar Archimedean spiral four-element antenna array. Interactions between the microstrip corporate feed and the radiating elements are rigorously included. Results demonstrate that circular polarization can be achieved with proper spiral arm length. Polarization of either sense is controlled by the location of the feedline. The 3-dB axial ratio (AR) and voltage standing wave ratio (VSWR) bandwidths are 9%. The antenna is small (2R/λ₀=0.33) and the interelement spacing is 0.51λ₀. The microstrip feed produces a completely planar antenna system, which is compatible with microwave integrated circuits (MIC) and monolithic microwave integrated circuits (MMIC)     

一种圆极化透镜天线

提出了一款宽频带高增益的圆极化毫米波天线.该天线由一个半球形的介质透镜圆顶以及一个圆柱形极化器结合而成,将传统的扩展半球介质透镜与介质极化器融合在一起,既能将线极化波转化成圆极化波（反之亦然）,又能有效提高天线的增益.该设计与传统的级联结构（透镜级联极化器）不同,它能够用一个器件同时实现两个器件的功能,并且能大大减小系统的体积,降低插入损耗,减少生产成本.此外,该天线采用3D打印技术来实现,加工精度高并且容易生产,适合于毫米波天线的应用.经过验证,该天线的阻抗带宽能达到38%,轴比带宽为36%,圆极化增益达到22 dBic.     

A wide-band circularly polarized antenna

The design construction and testing of a wide-band circularly polarized antenna suitable for ionospheric research is described. The antenna operates in the range 2 to 7 MHz. Simple design formulas are given for the required broad-band phase shifting networks. Broad-band dipole antennas are used and suitable "balancing networks" are developed to match these antennas to the phase shifting networks ever the frequency range. A satisfactory compromise solution is found to the problem of matching the networks to the receiver using a broad-band transformer. Measurements of the rejection ratio of the system show that it is always better than approximately 16:1 over the required frequency range.     

Ka频段双圆极化相控阵天线设计

设计了一个8×8的Ka频段双圆极化相控阵天线。该天线单元采用正交缝隙耦合馈电的多层贴片微带天线,并由一个小型化宽带3 d B枝节电桥实现双圆极化。为提高天线圆极化性能,依次旋转天线单元,形成2×2双圆极化天线子阵。以天线子阵为基础,扩展成8×8相控阵天线。HFSS仿真结果表明,天线在方位360°俯仰±60°范围内进行双圆极化扫描,轴比小于3 d B,且轴比带宽达30%。该研究结果可应用于卫星通信的双圆极化相控阵天线的设计。     

一种共形宽带圆极化螺旋天线的设计

为满足共形天线低剖面特性的要求,设计并制作了一种低剖面的圆极化阿基米德螺旋天线.天线利用单臂阿基米德螺旋结构实现圆极化辐射,并采用同轴探针馈电.实测结果表明,天线在2～ 11.4 GHlz的频率范围内回波损耗小于-10dB,轴比小于3dB的频率范围为2.5～8.4 GHz.该天线结构简单,工作频带宽,且剖面极低,可作为...     

基于人工阻抗表面的毫米波圆极化全息天线

基于全息光学原理,提出并设计了一种加载相位调制的毫米波圆极化全息天线,天线由电小尺寸的人工阻抗单元按表面阻抗分布参数排列而成。利用横向谐振技术分析了标量人工阻抗单元表面阻抗的计算方法,建立了单元尺寸与表面阻抗之间的数据库。给出了干涉表面的阻抗分布参数计算方法,通过加载相位调制,实现了全息天线的圆极化。利用Matlab-HFSS联合建模仿真,建立了毫米波圆极化全息天线的基本模型,仿真结果表明,天线工作于35 GHz,波束沿法向偏转35°,中心的轴比小于1.5 d B。     

Multi band multi polarized reconfigurable circularly polarized monopole antenna with simple biasing network

Design of a reconfigurable multiband multi polarized monopole antenna with simple bias circuit is presented. The proposed antenna consists of simple radiating truncated rectangular patch with a cross-shaped slit and a ground plane embedded with L-shaped slit. The antenna produces two separate impedance bandwidth with three senses of polarization namely right hand circular polarization, left hand circular polarization and linear polarization. PIN diode is used to reconfigure the L-shape slit in the ground plane. The antenna generates dual band behavior with multiple circularly and linearly polarized bands. With OFF state of the diode, the impedance bandwidth of the antenna is 10.22% and 83.43% from 3.99 GHz to 4.42 GHz and 5.84 GHz to 14.20 GHz, respectively, while 3-dB axial ratio bandwidths are 9.83% and 13.73% from 5.79 GHz to 6.39 GHz and 8.49 GHz to 9.74 GHz, respectively. In the ON state, antenna also shows the dual band behavior with an impedance bandwidth of 49.10% and 21.31% from 7.20 GHz to 11.04 GHz and 12.66 GHz to 15.37 GHz, respectively, while 3-dB axial ratio bandwidth of 6.49%, 8.45% and 2.0% from 7.90 GHz to 8.43 GHz, 10.08 GHz to 10.97 GHz and 12.87 GHz to 13.13 GHz, respectively.