基片集成波导双极化环形缝隙天线研究

基于基片集成波导(SIW)结构,提出了一种具有高端口隔离度的双极化缝隙天线。天线正面蚀刻一个直径约为λ0/2的环型缝隙作为辐射源,工作于圆形SIW谐振腔的主模TM11;背面中心位置蚀刻微带交指电容,使SIW腔体电尺寸减小了约7%;采用一对正交微带线分别由两个端口为天线馈电。所设计的天线谐振在5.8 GHz频段,–10 d B阻抗带宽为1.7%,最大增益为8.5 d Bi,端口隔离度高于35 d B。测试结果表明,该双极化天线具有高隔离度、高增益的特点,可用于MIMO等无线通信系统中。     

一种新型宽带金属腔体天线

介绍了一种新型宽带金属腔体天线。天线采用纯金属设计,天线包括扁盒状空心的金属腔体与一层金属盖板,金属盖板上开工字形缝隙与‘［］’形缝隙,分别谐振于不同频率。腔体有效展宽了天线的阻抗带宽,使天线实现良好的宽频带特性,43%工作带宽内驻波比小于2,天线剖面约为低频波长的1/6,具有低剖面的优点。对X波段8×12单元实验阵的测试结果表明,该天线在43％的频段内具有良好的阻抗匹配性能及较高的工作效率。天线具有结构简单、材料单一、易加工、强度高、散热性好、环境适用性强的特点。     

一种适用于WLAN 的新型小型化双极化天线

设计了一种可工作于WLAN 2.4GHz频段的小型化双极化天线.该天线采用双层对称结构介质板,把辐射贴片四边分别切割成凸字形形状,实现了天线小型化和有效展宽天线带宽.同时在接地板开4个对称的十字形缝隙,进一步拓宽天线带宽和明显减小天线的整体尺寸并提高了天线辐射性能.由此设计制作的天线实验结果为:小于-10dB回波损耗的频段为2.37 ～ 2.59GHz,相对阻抗带宽达9.1％,端口隔离度达到了33dB,增益最大值约3.63 dBi,表明该微带天线具有宽频带和良好的辐射性能.此外,该天线结构简单紧凑,易于加工制作和集成,适合应用于移动终端.     

H 形缝隙耦合双极化微带天线阵设计分析

设计并仿真了一种基于H 形缝隙耦合馈电,工作在u K 波段的微带双极化天线,并进行了4 单元平面组阵。4 单元阵实现的指标：驻波小于2 的相对带宽达到8.2%,双极化端口隔离度达-32dB,交叉极化达-23.5dB,方向图前后比 达-28dB,增益达到15dB,3dB 增益带宽达23.2%,并且两种极化下天线方向图有较好的一致性。天线采用多层结构,减 小了天线尺寸,并且两组馈电在不同夹层的设计使得进一步组阵变得便利,适应了双极化合成孔径雷达及抗多径干扰高 的移动通信系统的需要。     

一种共面波导馈电的缝隙型超宽带天线

针对超宽带通信系统,提出一种小型超宽带天线,可以应用于终端设备。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,缝隙结构为一矩形与一圆形组合而成,馈电结构与缝隙结构相似。天线的面积为22 mm×27 mm,印刷在厚度为0. 5 mm的FR4衬底上. 通过软件仿真分析了天线的工作原理以及尺寸对带宽的影响,仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖UWB频段。天线的测试带宽为2.4 GHz~14.4 GHz,在超宽带的工作频段内测试效率超过76% ,测试增益大于2.1 dBi。     

60GHz宽带双极化阵列天线研究

本文提出了一种基于低温共烧陶瓷（Low Temperature Co fired Ceramic,LTCC）工艺的60GHz频段宽带双极化4×4阵列天线。所提出的阵列天线采用双馈技术L型探针天线单元结构、“立交桥”式复杂馈电网络,以及加载等效腔体结构,具有体积紧凑、工作频带宽、增益较高、增益带宽平缓、端口隔离度高、交叉极化电平低等优良特点。此外,分析了加载等效腔体结构对双极化天线阵列性能的影响。所提出的60GHz宽带双极化阵列天线可实现天线与芯片的AiP系统封装集成,满足宽带无线通信系统或毫米波雷达系统高性能、高集成度、小型化的应用需要。     

双极化微带缝隙天线单元研究

研究了一种S波段双极化十字缝隙天线单元,利用电磁仿真软件仿真分析了缝隙宽度对驻波和交叉极化性能的影响。仿真结果表明,天线的驻波和方向图特性较好,增大缝宽展宽驻波带宽但没有明显提高天线的交叉极化电平。测试结果与仿真结果基本吻合。     

一种倾斜波束双极化天线

提出了一种具有倾斜波束辐射特性的新型双极化天线。该双极化天线由两个正交的纺锤形偶极子 组成,根据准八木天线原理,在偶极子两侧加载寄生振子作为反射器和引向器,用以实现倾斜波束辐射。这种纺锤 形偶极子可以增加电流长度从而减小天线的整体尺寸。同时在每个偶极子贴片上蚀刻两个梯形槽,以实现良好的 阻抗匹配。另外,通过连接到同轴线的金属短截线对纺锤形偶极子进行激励,简化了天线馈电结构。测试结果表 明,天线的阻抗带宽为3. 36~3. 69 GHz(S11 <-10 dB),两个极化端口之间的隔离度大于16 dB,波束倾斜度为30°,波 瓣宽度约为85°,可适用于单侧大角度扫描阵列。     

一种双极化宽带相控阵贴片天线的设计

相控阵天线是由相位来控制波束指向的阵列天线,大带宽、双极化等特性是相控阵天线的特点.L型馈电和孔径耦合贴片天线带宽可达20％,但是一致性差,并且隔离度不高.针对上述问题,文章分析、改进了一种H缝隙的贴片天线并将之应用于相控阵领域,计算和测试结果表明:该种形式的双极化贴片天线完全可以应用于低剖面且具有较大带宽的相控阵天线,具有较大的实际应用价值.     

一种小型化宽频带天线单元的设计与研究

采用十字缝隙耦合、多层积叠贴片和双层馈电等技术,并选择双偏置微带线作为馈电,设计了一种小型化双极化宽频带微带缝隙天线。这些技术的采用拓宽了天线带宽,实现了良好的阻抗匹配。双层馈电技术减小了天线尺寸,并使天线的两个端口具有良好的隔离度。通过样品测量,驻波比小于1．5的端口相对带宽分别达40％和38．5％,工作频带内两端口隔离度（s21）大于25dB,增益最大值达9．1dB。该天线具有良好的性能并且工作于1710～2170MHz频段,可制作成天线阵应用于移动通信中。     

基于圆环缝隙结构的左旋圆极化天线设计

本文就圆环缝隙结构的圆极化天线进行理论分析,提出在微带天线接地板上添加十字形槽以拓展天线带宽的方法,并设计出左旋圆极化可重构微带天线.对比仿真结果,添加十字形槽的圆极化天线的阻杭带宽为4.45到5.50 GHz.在4.75到5.45 GHz范围内这种方法能在不显著增加天线体积的情况下,将天线带宽增加一倍。     

一种应用于平方公里中频阵的锥削槽天线阵的设计

设计了一种应用于平方公里中频孔径阵列的双极化超宽带锥削槽天线.该天线采用五边形谐振腔代替传统锥削槽天线的正方形谐振腔，在不占用有源电路面积的情况下，拓展了低频工作带宽；采用辐射板与馈电巴伦分离设计，在不影响天线电性能的前提下，极大地缩小了介质板尺寸以节约加工成本；天线加工成十字形结构以实现阵元间良好的电流连续性和不恶化天线的极化性能.仿真结果显示，该天线能够在0.25~1.57 GHz带宽内进行±45°扫描，且在整个工作频带内具备较好的极化特性，因此所设计天线能够满足平方公里（the Square Kilometer Array，SKA）中频阵超宽带、低成本、大扫描角以及高极化隔离度的要求.     

一种双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线

设计了一种频率比为1.9的双频左/右旋圆极化可重构环形缝隙微带天线,其在高频段和低频段分别工作于线极化和圆极化状态。在该天线中,环形缝隙和相互正交的四个缝隙臂将接地面分为五部分,缝隙臂上跨接两对PIN二极管开关和隔直电容。通过二极管开关的控制,天线在低频频率上可实现左/右旋圆极化的切换,在高频频率上则可保持其线极化性能不变。实验结果表明,天线在1.6 GHz的低频段上具有12.5%的3 dB轴比带宽,在3.06 GHz的高频段上其–10 dB阻抗绝对带宽为100 MHz,成线极化状态,辐射方向图近似不变。     

低剖面可承载UHF/L双频共口径圆极化定向天线

机/车载多体制通信、测控、探测等多无线系统并存,天线林立,天线间耦合干扰严重,同时与高速机/车薄壁外壳共形的天线还需具有较强承载能力.本文设计了一种适于车壳共形的低剖面可承载双频共口径定向圆极化缝隙天线.天线主体采用开口缝隙的形式来实现天线的小型化和宽带设计,利用微带线来进行耦合馈电.通过在低频天线中心开槽嵌入高频天线...     

小型化缝隙加载圆极化及宽带微带贴片天线设计

提出了一种十字形缝隙加载的小型宽带及圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在方形贴片上加载一个大尺寸的十字形缝隙实现天线的尺寸缩减,介质基片采用由FR4和空气层组成的层叠结构,在缝隙中嵌入L型枝节,只需通过调整枝节上同轴线馈电点的位置来获得圆极化或宽带阻抗匹配。ANSYS HFSS仿真分析表明,天线的圆极化带宽（AR≤3 dB）为1.7%,阻抗带宽（VSWR≤2）为5.8%,天线在宽带范围内具有稳定的增益,峰值增益为7.8 dB,同时贴片面积缩减了52.3%。改变馈电点的位置可调节两个谐振频率使天线阻抗带宽达到9.4%,比传统的微带贴片天线阻抗带宽提高了114%。     

新型强耦合宽带双圆极化阵列天线

空间飞行器由于受到动力和负载的限制, 需要尽可能使搭载的天线轻质小型化.文中提出了一种新型强耦合双圆极化轻质天线.天线单元采用H型缝隙耦合和增加寄生贴片方法, 提高了天线带宽.同时, 通过在辐射贴片、寄生贴片上开圆形槽, 以及金属反射板栅格化的处理, 明显地减轻了天线的质量.采用这种新型天线单元, 设计了8单元的宽带双圆极化阵列天线.仿真结果表明:该阵列天线的中心频率为433 MHz, 左旋和右旋圆极化的相对轴比(Axial Ratio, AR)带宽(AR < 3 dB)分别达到了24.4%和23.2%, 有效实现了小型轻质化宽频带双圆极化阵列天线.     

具有双带阻特性的超宽带缝隙天线

设计了一款微带馈电的超宽带缝隙天线,整体尺寸仅有30 mm×30 mm×1.6 mm,在3.08～11 GHz范围内驻波比小于2,可覆盖超宽带频段.为了实现对WiMAX和WLAN频段的陷波,分别在地板和馈线上蚀刻不同缝隙,仿真结果表明:在3.2～3.7 GHz,5 ～5.9 GHz驻波比大于2,增益显著下降,而在通带内仍然保持良好的全向辐射特性和稳定的增益.该天线结构简单、性能优良,能广泛应用于超宽带通信系统中.     

Miniaturized wideband dual linearly and circularly polarized printed square slot antenna for multiradio wireless systems

A dual symmetrical coplanar waveguide (CPW)-fed small size wideband printed square slot antenna (SSA) with dual linearly and circularly polarized radiation capability is presented. The antenna is composed using a square slot, two symmetrical orthogonal CPW feed lines connected to horizontal and vertical arm of L-shaped radiator, an embedded parasitic inverted-L strip at the lower left corner of the square ground slot and engraving slots in the ground plane. Circular polarization (CP) is achieved due to two orthogonal CPW feed lines and a common L-shaped radiator. Isolation between ports is improved by engraving slots at the lower left corner of ground plane and embedded parasitic inverted-L strip. The sense of dual-polarization can be changed in pass-band by changing the port excitation. Measured antenna reveals that an 84.4% (4.6 GHz, 3.15–7.75 GHz) −10 dB impedance bandwidth (IBW) and about 33% (2.03 GHz, 5.12–7.15 GHz) 3-dB axial ratio bandwidth (ARBW). Isolation between ports <−16 dB is achieved over usable CP band.     

一种新型 SIW 背腔缝隙天线的研究

介绍了一种新型基片集成波导背腔六边形缝隙线极化天线。背腔缝隙天线是一种技术成熟的天线类型,但是笨重的体积限制了传统金属腔体缝隙天线的发展。基于基片集成波导结构的背腔缝隙天线以其低损耗、高功率容量、高增益 以及易集成等诸多优点而备受关注。文中设计了一款基于基片集成波导加开六边形缝隙的背腔天线,通过CST软件仿真,并制作了天线实物进行测试。天线的中心工作频率为10 GHz,增益为4. 87 dB,带宽为147 MHz。