一种卫星接收天线的研究

介绍了一种宽带宽、轴比带宽宽的卫星接收天线的设计,天线采用微带线共面馈电的微带天线形式,利用增加寄生贴片展宽天线单元的电压驻波比带宽和圆极化轴比带宽,利用旋转馈电技术扩展了天线阵列的圆极化轴比带宽.天线设计得到了实验的验证.     

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。     

一种三馈圆极化微带天线的设计与制作

提出了一种应用于无线局域网（WLAN）通信的三馈圆极化微带天线。天线在2300～2600MHz频带内实现圆极化辐射。天线馈电网络采用三功分馈电,增加了轴比带宽;馈电网络和附加的寄生贴片展宽了阻抗带宽;延伸天线介质衬底增大了波束宽度。仿真与实测结果吻合良好。测量结果表明,天线的阻抗带宽达到46.8%（VSWR〈2）,轴比带宽达到12.2%（AR〈3dB）。     

一种小型化宽带圆极化微带天线的设计

设计并加工了一种采用同轴背馈方式馈电的小型化宽带圆极化微带天线。针对单点馈电微带天线轴比带宽窄的问题,通过增加馈电网络对天线辐射贴片进行双点馈电以展宽轴比带宽,得到了良好的效果。馈电网络根据带状线理论设计,利用U形接地板巧妙地实现了宽带天线的结构小型化。通过对辐射贴片的双点馈电获得了令人满意的电压驻波比带宽和良好的圆极化性能。通过仿真和实际测试表明,该天线VSWR≤2的带宽达到了30％,3dB圆极化带宽约为26％,同时频带内天线的增益达到4dB。     

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波段宽带圆极化微带天线的设计

介绍一种新型宽带圆极化微带天线。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,实现了圆极化并辰宽了阻抗带宽;采用层叠结构,使上下两层贴片谐振于相近的频率,从而显著提高了天线的轴比带宽和阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于X波段时,3dB轴比带宽为13．9％,VSWR〈2的阻抗带宽达到35．4％。结果证明,在贴片上开C型缝是实现圆极化的有效方法。     

宽带圆极化微带天线的几种实现方法

在简要概述圆极化微带天线工作原理的基础上,重点介绍了目前国内外较为先进的圆极化微带天线实现宽带的多种方法,包括微带贴片天线、缝隙天线,以及采用PBG结构的圆极化天线。这些方法分别采用单点馈电,多点馈电或多元组合实现圆极化,均有效拓展了圆极化天线的阻抗匹配带宽和圆极化轴比带宽。参考一些实例验证了这些方法的可行性,然后展望了其可能的发展趋势。     

一种新型互补结构的宽带圆极化印刷天线北大核心CSCD

设计了一种新型的宽带圆极化微带天线,天线由两个完全相同的矩形微带贴片组成,采用微带线馈电方式为天线的上层微带贴片进行不对称馈电,下层贴片作为天线的部分地。天线从整体上是一个互补结构,根据圆极化产生的原理,在与馈电微带线相垂直的地方,开一条缝隙,产生正交的表面电流,调节天线的主要参数,使产生等幅正交的空间电场分量,从而产生圆极化波。通过增加十字形调谐结构,调节天线高频段的阻抗带宽和轴比带宽。天线在中心频率2.55 GHz处阻抗带宽(S11<-10 dB)为151%(0.8 GHz^4.5 GHz),天线的轴比带宽(AR<3 dB)为82.3%(1.5 GHz^3.6 GHz)。     

一种超高频射频识别读写器天线

本文提出了一种适用于我国UHF RFID读写器的宽带圆极化叠层微带天线,通过选用廉价FR4板、空气层介质和对角线切角的正方形贴片组成叠层结构,采用S型水平蜿蜒带条激励主辐射贴片的馈电方式,展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽.所提出的S型水平蜿蜒带条馈电技术,实现了对称的辐射方向性图.给出了天线设计思路,并利用电磁仿真软件分...     

反转容性探针馈电宽带圆极化微带天线的设计

设计了一款可用于UHF频段(915 MHz)RFID读写器的宽带圆极化微带天线,采用双层介质微带贴片展宽天线频带,馈电方式为反转容性探针馈电。贴片天线在工作频段内(902~928 MHz)性能优良,其中3 dB轴比带宽27 MHz;电压驻波比VSWR<1.5,带宽为120 MHz。并利用商业软件Zeland IE3d进行仿真设计和优化。     

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 circularly polarized microstrip ring antenna and arrays

An analysis is presented for a microstrip-feed proximity-coupled ring antenna and a four-element array. Interactions between the embedded microstrip feed and the radiating element(s) are rigorously included. Results demonstrate that circular polarization of both senses can be achieved with a ring antenna with proper design of two inner stubs located at angles of ±45° with respect to the feedline. Theory and experiment demonstrate an axial ratio 3-dB bandwidth of 1% and the voltage standing wave ratio (VSWR) <2 bandwidth of 6.1%. The axial ratio bandwidth is typical for a microstrip antenna with perturbations, while the VSWR bandwidth is larger than for the circular or rectangular patch with perturbations. A mutual coupling study between two elements shows that the axial ratio is less than 2 dB for interelement spacing greater than 0.55λ_eff, while the VSWR <2 for all spacings considered. A comparison between theory and experiment is provided for a 2×2 element array. The benefits of sequentially rotating the antenna elements in an array environment are presented. The axial ratio and VSWR bandwidths are both increased to 6.1% and 18% for a four-element array. A single-element antenna with two orthogonal feeds to provide both senses of polarization is demonstrated. The ring antenna is small (D/λ₀=0.325), the substrate thickness is thin (H/λ₀~0.035), and the microstrip feed produces a completely planar antenna system, which is compatible with microwave and millimeter integrated circuits (MICs), and monolithic microwave integrated circuits (MMICs)     

宽带圆极化微带天线的设计

在传统圆极化天线的基础上,设计了一种宽带四元组合圆极化微带天线,采用双层电磁耦合馈电结构,不仅拓宽了阻抗匹配带宽,而且有效改善了天线的圆极化轴比特性。经过计算和测试,天线工作于Ku波段时,阻抗带宽和3dB轴比带宽分别达到了26.4%(VSWR<2)和8.64%。这种结构的圆极化天线在卫星通信等领域应用前景广阔。     

A Novel Single-Feed Circular Microstrip Antenna With Reconfigurable Polarization Capability

A single-feed circular microstrip antenna with reconfigurable polarization capability is proposed. This antenna has a simple structure, which consists of a radiating circular patch, five switches (PIN diode), three matching stubs, and a 50 microstrip feed line. It can be switched between 4 different states: two states (low-frequency and high-frequency) for linear polarization (LP), one state for left hand circular polarization (LHCP) and one for right hand circular polarization (RHCP) by controlling the bias voltage of two PIN diodes. At the same time, three switchable matching stubs are used for matching every polarization state. Simulation results and experimental results show that the proposed antenna demonstrates a low cross polarization level, good impedance bandwidth, and a very good axial ratio in the circularly polarized states.     

一种新颖开槽切角圆极化微带天线单元的设计

为了简化方形切角圆极化微带天线单元的设计流程,提出了一种新颖的开槽切角圆极化微带天线单元形式。利用在微带天线单元上开矩形槽的方法,避免了调试切角圆极化单元的谐振频点和轴比时的反复迭代过程,缩短了调试时间。分析了矩形槽的不同宽度和深度对阻抗和轴比的影响,并通过仿真设计出一款性能良好的微带天线单元。单层微带天线单元仿真的最终阻抗相对带宽(S11 <-10 dB)为2. 05% (1. 980 ~ 2. 021 GHz);仿真的最终轴比相对带宽(AR<3 dB)为0. 50%(1. 995 ~2. 005 GHz)。加工了天线单元实物并进行测试,实测的阻抗相对带宽(S11 <-10 dB)为2. 05%(1. 975 ~2. 016 GHz);实测的轴比相对带宽(AR<3 dB)为0. 50% (1. 990 ~ 2. 000 GHz)。实测结果与仿真结果具有良好的一致性,验证了设计的正确性。     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线.天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化.天线仅有三层金属层,结构简单.仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%(25.1～34.5 GHz),相对3 dB轴比带宽为20.3%(26.5～32.5 GHz).由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试.仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

5.835 GHz微带阵列天线的设计

为了降低目前电子不停车收费(electronic toll collection, ETC)系统中存在的邻道干扰、跟车干扰等问题,设计了一种5.835 GHz的微带阵列天线.首先使用对方形贴片切角的方式实现了天线的圆极化,然后通过对4个天线单元运用旋转与相位补偿的方式进行了轴比(axial ratio, AR)带宽的提升,并最终以改进后的4单元作为微带阵列天线的辐射单元.在低旁瓣和高定向方面,本文基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的方法进行了不等幅馈电的馈电网络设计.通过大量的电磁仿真,最终确定了天线的最优结构,并进行了实物加工和测量.实测结果表明,阻抗带宽为5.67～5.88 GHz,在5.7～5.9 GHz频段内,增益大于15 dB,AR小于3 dB,E面半功率波瓣宽度小于12°,实测结果与仿真结果具有较好的一致性.该天线具有低旁瓣、圆极化、高定向的特点,为ETC系统路侧单元阵列天线提供了一种新颖的天线结构.     

A circularly polarized rectangular microstrip antenna usingsingle-fed proximity-coupled method

A new circularly polarized rectangular microstrip antenna using a proximity-coupled feed method is proposed in this paper. This antenna is fed by a microstrip line offset from the center of a rectangular microstrip antenna. The proposed antenna has no 90-degree hybrid coupler for circular polarization and allows easy connection between a microstrip line and an antenna element. The measured results verify the circular polarization and show that good return loss and axial ratio characteristics have been obtained     

一种宽轴比带宽L频段圆极化贴片天线

圆极化全向天线由于其自身的性能特点,在现代无线应用中越来越受到广泛的关注。提出一种宽轴比带宽的L频段圆极化微波贴片天线,该天线有上下两个介质层,下层微带馈线耦合馈电,接地面蚀刻十字交叉缝隙以帮助实现圆极化和改善上层贴片的耦合度。设计结果显示,该天线3dB轴比带宽可以达到3．5％（1.0231．060GHz）,在有效带宽内天线增益高于5．68dBi,在中心频率点（1．04GHz）天线的前后瓣比高于20dB。