极化可变可重构微带天线

设计了一种单点馈电的小型微带正方形贴片开槽天线,通过控制二极管的开关状态改变贴片上两个相互正交开槽的状态,可以实现左旋与右旋圆极化的切换.文中给出了Ansoft HFSS9.0的仿真结果和实测结果.仿真与测试结果表明,这种极化可变可重构微带天线具有较好的圆极化特性,可以应用于无线通讯与卫星通信领域.     

左/右旋圆极化可重构微带天线

设计了一种左/右旋圆极化可重构的微带天线。在矩形微带贴片的两条边上增加枝节,贴片与枝节通过PIN 二极管开关连接,通过控制PIN 二极管的通断来改变正交模式的相位差,使天线在同一个馈电点上可实现左旋圆极化（LHCP）和右旋圆极化（RHCP）的重构。该天线在（2800±10）MHz 的频率范围内驻波比小于2,轴比小于3dB。仿真结果与测试结果均验证了该方案的可行性。     

Reconfigurable Circularly Polarized Microstrip Antenna on a Slotted Ground

A compact square patch antenna with reconfigurable circular polarization (CP) at 2.4 GHz is proposed. Circular polarization is generated by an arc‐shaped slot on the ground plane. In order to switch the CP orientation, the current flow direction of the patch is reconfigured via the PIN diodes mounted on the slot. As the slot and bias circuit are not placed on the patch side, the proposed antenna radiates a CP wave without alteration in the main beam direction. From the experimental results, the impedance and CP bandwidths of the proposed antenna have been demonstrated for up to 80 MHz and 25 MHz, respectively.     

一种新型极化可重构微带天线

利用互补开口谐振环(CSRR)结构提出了一种新型极化可重构微带天线。将CSRR 和一个PIN 二极管开关加载在天线的地板上,通过控制二极管开关的状态,可以实现左旋圆极化和线极化之间的切换,无需额外的偏置电路。利用仿真软件分析了CSRR 的尺寸和位置对天线圆极化特性的影响。所设计的天线工作在5. 8GHz 频段范围,测试结果与仿真结果吻合较好。实验结果表明,在圆极化状态下,中心频率5. 77GHz,-10dB 阻抗带宽约360MHz,最小轴比为1. 5dB,3dB 轴比带宽为80MHz;线极化状态下,中心频率5. 72GHz,-10dB 阻抗带宽约200MHz。天线增益均为6dB 左右,具有良好的方向性,可用于现代无线通信系统中。     

边射波束和锥状波束可重构的微带贴片天线

本文提出了一种边射波束和锥状波束可重构的新型微带贴片天线,该天线在锥状波束模式下具有圆度较好、锥角可设计的优点。首先,在贴片的中间引入一排短路孔,当短路孔两侧的探针反相馈电时,贴片上两侧电流同向,辐射边射波束;而当两个探针同相馈电时,贴片上两侧电流反向,辐射锥状波束。接着,对短路排孔与贴片边缘之间的间距进行了优化设计,调整电流分布,从而改善锥状波束在方位面上的圆度。最后,在贴片的对角线上额外引入了四个短路孔,通过控制其位置和大小来调节固定频率下贴片的尺寸,从而设计出不同锥角的锥状波束。通过全波仿真,设计了三个边射波束和锥状波束可切换的贴片,锥状波束的锥角分别为55°、50°和45°,均具有较好的圆度。     

基于极化可重构天线的天线选择方案

天线选择是降低多天线通信系统的硬件复杂度以及改善空域相关性能的有效途径,但对于天线安装空间受限的小型终端,天线的数目将受到很大限制,从而制约了天线选择算法的实施.本文提出一种基于极化可重构天线的天线选择方案,该方案具有紧凑的天线结构和低复杂度的选择算法,适合于小型移动终端使用;通过理论以及数值仿真实验,证明了该方案能明显提高系统性能.     

A Corner‐Fed Microstrip Circular Antenna with Switchable Polarization

In this paper, a design for a novel microstrip antenna with circular polarization diversity is proposed and experimentally investigated. This antenna is excited by a microstrip line, which is located at the corner of a circular patch. The polarization state can be switched electrically by setting a diode to on or off. The novel structure we describe here enables the optimization of the input match for both polarizations. From the measured result, good axial ratios are observed at the operating frequencies.     

Single-Fed Microstrip Patch Antenna With Switchable Polarization

A single-fed reconfigurable microstrip antenna that can provide various polarization diversities is presented in this paper. The antenna is excited by a microstrip feed line through aperture coupling. When two PIN diodes are used to respectively reconfigure the coupling slot and the open stub of the feed line, the polarization of the microstrip antenna can be switched between vertical and horizontal polarizations. For the reconfigurable antenna with the linear polarization diversity, it can be converted to a circularly-polarized antenna with switchable polarization sense by introducing a perturbation segment. Moreover, an antenna with the quadri-polarization diversity, including dual orthogonal linear polarizations and two circular polarizations, is also developed from the structure of the switchable circular polarization microstrip antenna, and only three diodes are required. Details of the antenna design are shown, and the measured results for the constructed prototype are also exhibited and discussed.     

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。     

磁性基片双频三角形微带贴片天线

采用国内首创的新型有机磁性材料做基片，提出一种创新设计实现了微带贴片天线的双频工作。这是通过在三角形微带贴片的底边加载矩形凹槽来实现的，结构简单且双频比易于调节。由于采用了新型磁性基片，使天线尺寸比相同频率的常规贴片天线缩小，而具有比常规微带天线宽得多的带宽。文中给出了仿真和实测结果，证明了设计的有效性．     

新型光子带隙微带贴片天线

提出一种新型光子带隙(PBG)结构微带贴片天线。在同轴线馈电型微带贴片天线的接地板上蚀刻出新颖PBG结构,通过数值仿真得到有效提高增益的结构。实际制作了PBG结构微带天线,并实测了天线特性参数。数值结果和实验结果进行了比较,取得了较为一致的结果.实测天线增益达8.8dB,比无PBG时提高约3dB,验证了该PBG结构的有效性。     

基于印刷振子和微带贴片的双极化天线单元研究

该文基于互补天线的原理,研究了一种基于印刷振子和圆形微带贴片的双极化天线单元,其中印刷振子为电流辐射源,圆形微带贴片等效为磁流辐射源,它们分别组成了两个极化端口,在空间形成双极化的辐射场。采用全波电磁仿真技术对该天线结构进行了电磁仿真和优化设计,仿真结果表明,在工作频带范围内,所设计的双极化天线的隔离度达到22 dB以上,在主辐射方向的交叉极化电平低于-20 dB。加工了双极化天线单元并进行了测试,其电压驻波比、端口隔离度和交叉极化电平均满足双极化天线的技术指标要求,验证了该双极化天线设计的可行性。     

基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线

制作并测量了一种基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线,并讨论了天线的各结构参数对天线性能的影响。测量结果表明：通过Wilkinson功分器馈电,可使天线驻波带宽达47.5％,轴比带宽达50％,方向图前后比达－21dB,实现了低后瓣宽带圆极化微带天线的设计。     

一种频率可重构微带天线的快速优化设计方法

该文针对目前频率可重构微带天线的优化设计常依赖于反复实验的现状,提出了一种快速有效的频率可重构微带天线优化设计方法,该方法将新型量子遗传算法与通用的空域矩量法结合,在计算阻抗矩阵时利用了直接矩阵操作技术,大大节约了计算时间。利用该方法,优化出一副可工作在十个甚至更多的窄频段的变频圆柱共形可重构微带天线,优化结果与相关软件结果的比较显示了该文方法的正确性及高效性。     

A Switchable Microstrip Patch Antenna for Dual Frequency Operation

A novel design for equilateral‐triangular microstrip antennas with switchable resonant frequency is proposed. For dual‐frequency operation, the proposed design is achieved by loading a pair of slits in the triangular patch, and two PIN diodes are utilized to switch the slits on or off. By increasing the length of the slits, the lower resonant frequency can be varied in the range from 1.22 GHz to 1.72 GHz whereas the upper resonant frequency remains unchanged.     

一种基于电调移相器的可重构天线

设计并实现了一种基于反射式移相器的极化可重构天线。该天线使用一对交叉摆放的领结型振子作为辐射单元,并在馈电网络中通过两路移相器调整双馈端口间的相位差实现线极化、左旋圆极化和右旋圆极化模式之间的切换。通过加载匹配枝节的方法扩展了反射式移相器的移相范围,提高了移相器的移相精度,降低了天线圆极化模式带内的轴比。所设计天线的中心频率为5.4 GHz,在线极化模式下10 dB 阻抗带宽为990 MHz,在圆极化模式下10 dB 阻抗带宽分别为760 MHz 和850 MHz,3 dB 轴比带宽分别为510 MHz和480 MHz。该天线在频带内具有稳定的波束方向图,其平均增益为5.3 dB,并且具有27 dB 的主极化-交叉极化隔离。最终的实测结果与仿真结果基本一致,表明该天线具有良好的性能。     

一种极化可重构的开口环缝微带天线

基于互补开口谐振环的结构设计了一种新型的极化可重构天线。与传统的180°对称开口谐振环不同的是采用90°夹角的开口结构,通过控制开口的状态,能够实现2. 6GHz 频率的左右圆极化和2.4GHz 线极化的转换。当天线左右开关状态不同的时候,天线的结构非对称,可将天线看做变形的开口谐振环,其能够实现圆极化;当天线左右开关都处于开的状态时,天线可以看做是双环缝微带天线,实现线极化。2.6GHz 的左右圆极化的3dB 轴比带宽为100MHz,-10dB 阻抗带宽2.20～2.80GHz(600MHz),2.4GHz 线极化的阻抗带宽是2.1～2.55GHz(450MHz),适用于无线移动通信。     

分形开槽减缩微带天线RCS

分形由于其独特的结构及性能早已在天线的设计中有所应用,但较少地应用于天线雷达散射截面减缩。本文首次将分形思想应用到开槽微带天线中。设计了一副分形开槽微带天线,与常规微带天线相比,在辐射性能降低不多的同时较好地实现了整个频带RCS减缩。     

微带天线的宽频带技术

概述微带天线实现宽频带所采用的主要措施及各自的优缺点,并介绍分析方法以及目前常用的设计软件。