锥状波束天线研究进展

锥状波束天线在车载卫星通信、弹载探测系统等诸多民用和军用领域有着广泛的应用,是通信、探测制导等应用中射频系统的关键技术之一。目前在圆极化、宽带、大倾角和可重构锥状波束天线的实现及其方向图综合等方面都面临诸多挑战。文章介绍了近年来国内外包括本团队锥状波束天线的研究进展,阐述了锥状波束天线的基本理论和关键技术,并对今后的发展趋势进行了展望。     

双频段体表/体外双模式可穿戴天线设计

基于特征模理论分析方法,设计了一款2.45、5.8 GHz频段的体表/体外双模式可穿戴天线。在三角形的辐射贴片和接地面之间加载一段微带线,在2.45 GHz引入一个具有全向辐射特性的新模式,加上三角形贴片本身在5.8 GHz具有的定向辐射特性,组成了一个双频段双模式可穿戴天线。天线的仿真结果表明,在低频处实现全向辐射特性,阻抗带宽为1.6%(2.45～2.49 GHz),可用于体表通信模式;在高频处具有定向辐射特性,阻抗带宽为4.3%(5.67～5.92 GHz),可用于体外通信模式。     

基于均匀介质球透镜的二维扫描天线

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的TSA(渐变缝隙天线)单元之间的切换实现水平面的扫描,而通过不同层上TSA单元之间的切换实现垂直面的扫描。作为在毫米波段的一个应用,研制了一个Ka波段用8×2的TSA单元阵馈电的天线实物。实测结果表明它可以在水平面和垂直面分别达到128°和30°的覆盖。     

单频段体表/体外双模式可穿戴天线设计

设计了一款5.5 GHz频段基于超表面的宽带方向图分集天线,可应用于单频段体表/体外双通信模式。通过对超表面天线进行特征模分析,选择合适的定向和全向特征模式,修正超表面结构,抑制高次模,设计合适的馈电结构将其激励出来。最后仿真和测试的结果表明,端口1具有全向辐射特性,可用于体表通信模式;端口2具有定向辐射特性,可用于体外通信模式。天线两种模式的工作带宽为23.6%(4.98 GHz～6.25 GHz),带内隔离度高于30 dB。