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。     

带有EBG反射板的缝隙多层宽带微带阵列天线

宽带微带天线多使用缝隙结构和多层结构,在扩展阻抗带宽的同时天线方向图副瓣与后瓣电平变大,降低了天线性能,限制了应用。小型化金属EBG结构反射板具有高阻抗表面特性,可利用其减小天线厚度提升方向图性能。通过结构设计与优化,相对于普通反射板结构,天线前后比提升了1.29dB,最大副瓣电平降低了3.16dB。天线至反射板的距离也被缩小至14mm（＜λ/4）,降低了天线剖面。测试结果说明,对于改善多层天线、缝隙耦合天线方向图特性,提升天线前后比,缩小天线厚度这种结构天线非常有效。     

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。     

一种X波段宽带低副瓣微带阵列天线设计

介绍一种新型的x波段宽带低副瓣平面微带阵列天线设计,采用口径耦合馈电的背腔式贴片天线实现了单层微带贴片的宽带工作;采用倒置微带线、低阻传输线、非隔离的T形功分器与双口馈电十字功分器相结合等多种技术手段,弱化了馈电网络的传输损耗、寄生辐射及耦合效应。基于项目需求设计、加工了一套14×14单元天线阵列,测试结果表明,该天线在10．5％的频段内驻波比优于1．5、副瓣电平优于-24．5dB、辐射效率大于55％。     

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。     

电下倾宽带贴片天线设计

针对室内壁挂基站应用要求,采用对称角形缝隙加载正方形贴片,实现具有电下倾辐射特性的低剖 面宽带贴片天线结构。实验结果表明,设计天线S11 参数小于-10dB 的相对阻抗带宽为5. 15%。在工作频带内,天 线辐射场可产生约30毅的下倾角。并且可通过馈电位置的改变,实现辐射场下倾角的调整。水平平面辐射方向图表 明,在120毅范围内,其垂直极化辐射场要比水平极化高10dB 以上,表明天线具有良好的垂直线极化特性。工作频带 内天线的增益约为6dBi。该天线可内置于壁挂基站以减小设备尺寸。     

一种宽带贴片天线的设计与仿真

介绍了微带贴片天线的特点、原理和设计方法，针对孔径耦合的馈电方式，运用以有限元法为原理的软件对设计的贴片天线进行仿真，并对天线参数进行优化，结果表明孔径耦合微带贴片天线结构简单，可以达到21％的相对带宽（VSWR〈2），和较高的增益。同时对影响天线性能的主要参数进行仿真对比，得出了实用性的结论，对方便有效地改进电子对抗装备性能有一定的意义。     

超宽带多层微带贴片天线设计

基于隐蔽监测的特殊需要,其监测系统要求天线超宽带、高增益,为此设计了数种超宽带天线,这里介绍一种缝隙激励的多层微带贴片天线.该天线采用双馈线的缝隙激励,其受激励的第一层贴片决定低段谐振频点,而第二层贴片决定高段谐振频点,此结构口J展宽频带并提高增益.本天线设计尺寸为220×440×66(mm3)(即L×W×h),可在0.6～1.2GHz范围工作,频带宽度可达66.67%,其自由空间主波束指向的增益在7～10dBi范围.本设计天线的仿真结果与实测结果基本相近.     

宽带E型贴片天线的设计

本文在矩形微带贴片天线的基础上,通过在贴片上开两条对称的缝隙而得到E型贴片天线.经过仿真优化计算出E型贴片天线的尺寸,确定了最终方案模型,得到了方向图、回波损耗等参数.设计的天线工作频率为1.88GHz到2.4GHz,带宽达25.2％,谐振频率的增益达9.38dB.该天线拥有结构简单、体积小、宽频带特点,具有很好的实际...     

LTCC宽频圆极化环形微带贴片天线研究

设计了一种低温共烧陶瓷( LTCC)宽频带圆极化环形微带贴片天线.该天线采用环形辐射贴片结构,在环形内部利用L型匹配支节连接以拓展带宽.通过使用威尔金森功分器加移相器对辐射贴片馈电,使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2.4 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80 MHz,天线的轴比小于1.5 dB且增益达到4.9 dB.实测结果与仿真结果相近.     

一种电磁耦合馈电宽带宽角扫描微带天线阵列

文中提出一种可实现宽频带大角度波束扫描的低剖面相控阵微带贴片天线。为实现宽带特性,该阵列天线采用了缝隙电磁耦合馈电和双层贴片的设计。由于介质基板的堆叠,微带贴片阵列在高频大角度扫描时往往会受到表面波的影响,从而引发高次模谐振并带来扫描盲区。针对这一现象,通过对堆叠的介质基板开槽抑制表面波传播,从而改善高频的阻抗匹配特性。此外,还在贴片两侧加载寄生条带以优化低频阻抗匹配,拓展带宽并保持低剖面外形。该天线剖面高度仅4. 6 mm,约为高频波长的0. 19 倍,可满足许多低剖面载体平台的应用需求。仿真结果显示,该天线在±45°扫描和±60°扫描时可分别实现57. 9%(有源驻波比≤2. 25)和44. 4%(有源驻波比≤2. 75)的相对带宽。基于该设计加工了一款8×8 阵列样机。阵列样机的驻波及方向图测试结果与8×8 阵列的全波仿真结果吻合良好,有效验证了该微带贴片天线阵列的宽带和宽角扫描特性。     

一种小型化宽带双频贴片天线的设计

提出了一种基于U 形槽贴片天线设计的小型化宽带双频天线。采用基于有限元的商用软件对天线的电气特性进 行仿真和设计,制作了实验模型并进行测试,测试结果同仿真结果相吻合。结果表明,天线在824MHz~960MHz 频段和 1710MHz ~2170MHz 频段上的反射损耗均小于-10dB,相对带宽分别达到15%和24%,并且其尺寸远小于普通贴片天线。 所设计的天线可以作宽带双频天线应用于无线通信系统中。     

一种小型化双频天线的设计与分析

提出了一种小型化宽频带双频天线的设计。该天线由一个E形微带贴片和一个偶极子天线组合而成,产生高低2个频率,且低频段带宽可控。仿真的-10dB阻抗带宽分别为83MHz(2.4～2.485GHz)和812MHz(5.1～5.912GHz)。能够覆盖IEEE802.11b/g(2.4～2.483GHz)和IEEE802.11a(5.15～5.825GHz)工作频段,并对仿真结果进行了分析。同时给出的设计双频段宽带小型化天线的方法,可以对高低2个频段分开设计,对工程实践有一定的指导意义。     

宽带双向微带天线设计

针对室内走廊或狭长街道小功率基站应用要求,采用微带结构设计了一款具有双向辐射特性的宽带线极化低剖面天线.天线辐射元为平行四边形结构,馈电点在其几何中心,通过在靠近馈点两侧开两个反对称L形槽,实现了宽带双向辐射特性.低剖面原型天线的相对带宽为5.8％,两端射方向增益约为4.3dBi,在工作频带内天线辐射场为有一定倾角的线极化.该天线结构可置于小功率基站内部,有助于减少系统体积.     

一种宽带宽角圆极化天线的设计研究

本文提出了一种宽带圆极化微带层叠天线形式,天线采用多层结构,使用正交耦合缝隙附加90°相移对贴片 馈电,以达到宽带宽角圆极化工作的目的。采用矩量法对天线进行了计算,确定其最终的各项参数。通过对样机 的测试表明,天线性能与计算结果相符很好,驻波比小于2 的相对带宽大于35％;天线方向图在140°的范围内增 益大于0dB,轴比在30％的带宽内小于3dB,是一种性能优良的宽带双极化天线。     

一种加载超表面结构的宽带天线设计北大核心CSCD

文中通过加载超表面(Metasurface,MTS)的方式设计了一款超表面的宽带微带天线,将传统的矩形辐射贴片替换成超表面结构,提高了微带天线的电性能。天线通过共面波导的阶梯型孔径馈电。超表面印刷在介质板顶面,而介质板底面为共面波导馈电电路,从而增加了超表面与底层馈电孔径之间的耦合。超表面和阶梯型的孔径共同作用,使天线获得了较宽的阻抗带宽。文中设计的天线结构简单,外形紧凑。该天线的-10 dB相对阻抗带宽约为56.4%(7~12.5 GHz),覆盖整个X波段,主辐射方向偏离法向30°。实验测试结果与仿真结果吻合较好,为军事领域中的侦查和探测以及超宽带短距离室内定位中的天线设计提供了思路。     

大型宽带相控阵天线多级子阵延时应用研究

在采用子阵延时方案的大型宽带相控阵天线系统设计中,子阵划分结构和实时延时器使用方式将直接决定系统的宽带性能、工程实现复杂度以及研制成本。本文基于阵列方向图合成的基础理论模型,推导得出多级子阵延时方案与传统单级子阵延时方案具有相近的阵列辐射性能。通过一维大型线阵多级子阵方案的应用示例,说明多级子阵延时方案可显著降低系统总体复杂度,在此基础上分析并总结阵列宽带性能与子阵规模和时延步进量之间的关系。