一种新型双频宽波束四臂螺旋天线的设计

根据移动卫星通信和卫星导航定位中对天线宽波束、圆极化和低仰角增益等要求,设计了一种新型的双频四臂螺旋天线,通过将工作于不同频段的两副结构类似的天线以内外共轴的方式形成一个整体来实现双频工作。天线通过开槽线巴伦实现平衡馈电,利用四臂螺旋自身的结构特点构造了90°自相移结构,获得了较好的宽波束圆极化特性。测试结果表明。实测和仿真结果基本一致,天线在两个频段都实现了较好的宽波束圆极化特性。     

一种CPS馈电的宽带圆极化双菱环天线

提出了一种新型的双菱环形天线,通过在双菱环内添加寄生环来提高天线的圆极化带宽,每个环上槽口的位置决定天线的圆极化特性。双菱环和寄生双菱环分别在低频和高频处产生圆极化波,从而使天线的圆极化带宽增加,3 dB圆极化带宽达到了24.1%,在圆极化频带内增益为10 dB以上。为了测量天线性能,设计了共面带状线到微带线的转换巴伦,因为巴伦和天线在同一个平面内,所以对天线的性能产生了一点影响。     

基于北斗卫星导航系统的一种圆极化微带天线

介绍一种用于北斗卫星导航系统的圆极化微带天线。该天线的主辐射器由开槽的圆形贴片构成,采用单点的同轴馈电,设计的中心工作频率为2．492GHz。仿真结果显示,调节圆形贴片中开槽的长度,可以分离出简并模,激励两个正交的模式,当两个分量相位为90deg,可以实现圆极化。实际测试中,｜S11｜于-10dB的阻抗带宽为0．09GHz,3dB轴比带宽为0．033GHz,与仿真结果基本吻合。     

一种新型海事卫星天线分析与设计

针对海上石油钻井平台地理环境对通信天线的特殊要求,提出了一种宽频带圆极化平面天线,该天线适用于新一代Ka频段海事卫星终端。天线采用基于微扰法的矩形贴片作为辐射单元,对微扰槽位置等参数利用矩量法进行了优化,并采用耦合馈电方式来提高天线的圆极化带宽。仿真结果表明,该天线具有良好的阻抗及轴比带宽,分析了天线的辐射特性,并对比了不同的仿真结果。该天线具有结构紧凑,馈电简单、圆极化特性好、易于制作等优点。     

一种实用新型宽波束圆极化天线

圆极化天线是一种应用非常广泛的天线形式，尤其是在卫星通信和卫星定位设备中，随着这些系统的发展，对天线提出了越来越高的要求，低剖面、宽波束覆盖的圆极化天线越来越受到追捧，本文提出了一种新型宽波束圆极化天线—双臂螺旋天线，该天线3dB 波束宽度可达160°以上，具有结构简单、尺寸小、性能稳定等优点，可以广泛应用于各种军用、民用通信领域。     

新型CPS型低通滤波器在整流天线中的应用

提出了一种新型共面带状线(CPS)低通滤波器,并将其用于圆极化整流天线中。该滤波器实现了小插损、宽阻带。通过宽带巴伦转换,实验测得衰减大于15dB的阻带带宽达到10.3GHz,5.8GHz处插入损耗为1.62dB,在11.6GHz和17.4GHz处插入损耗分别为30.3dB和26.3dB,与仿真结果吻合较好,有效地抑制了二次和三次谐波。将该低通滤波器应用于圆极化整流天线中,测得高达72.3%的RF-DC(Radio Frequency-Direct Current)转换效率,该整流天线可作为无线输能系统的接收部件。     

宽波束四臂螺旋天线的设计

针对卫星通信中天线方向图的圆极化宽波束需求,给出了一种四臂螺旋天线的设计方法。通过无限巴伦实现平衡馈电,并利用四臂螺旋自身的结构特点构造了90°自相移结构,获得了较好的圆极化特性。采用Ansoft HFSS软件进行仿真及优化设计,加工了两种尺寸的天线实物,测试结果表明,实测和仿真结果较一致,两副天线的3dB波束宽度分别达到124°和180°。     

一种新型圆极化贴片天线的研究

研究了圆极化微带贴片天线,通过在普通圆形贴片上开槽,提出了一种结构新颖的圆极化微带贴片天线.仿真以及实测结果表明,该天线具有较宽的3dB波瓣宽度(±50°)和良好的圆极化轴比性能,并且新型微带贴片天线的尺寸要远小于普通的圆形或圆环形贴片天线的尺寸.     

一种高隔离低交叉极化等相位中心双极化开槽天线设计

设计了一种高隔离度低交叉极化等相位中心双极化开槽天线,通过对馈电巴伦进行改进设计,解决了两个正交极化开槽天线交叉排布时相位中心不一致难题。由于双极化天线的辐射和馈电部分完全对称,该天线可获得良好的端口隔离度和低交叉极化特性。仿真结果表明,与常规双极化开槽天线相比,该双极化天线的交叉极化可改善20 dB,90%频带内的隔离度提高15 dB 以上,并且该双极化开槽天线在数倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,能实现大角度二维扫描,适用于未来宽带多极化相控阵天线系统。     

基于多目标粒子群算法的小型化槽螺旋天线研究

设计了一种小型化的槽螺旋天线。首先在普通的槽螺旋天线臂上开槽,再在天线最外圈的天线臂上加载6个等距分布的贴片电阻,基于多目标粒子群算法对开槽位置和贴片电阻阻值进行优化,使得天线的工作频率向低频偏移,同时保证具有良好的圆极化辐射特性。仿真结果表明:在0.44~18.00 GHz频段内回波损耗小于–10 d B,1.8~18.0 GHz频段内轴比小于3dB。与普通的螺旋天线相比,在天线口径不变的情况下,极大地改善了天线的低频端的辐射特性。     

基于数字超表面的低剖面波束控制天线

针对现有透射型超表面剖面高、难以可重构以及波束控制天线体积大的问题,提出一种基于单层数字超表面的波束偏转和宽窄波束切换天线实现方案. 数字超表面由5×7个双方环单元构成,通过在双方环单元中放置一个PIN二极管实现1比特的数字编码. 馈源天线采用具有寄生条带的微带背馈结构,数字超表面置于天线上方0.096λ₀的高度,通过控制每一列PIN二极管的偏置电压实现对天线波束的操控. 天线实测结果表明:在中心工作频率3.6 GHz处,波束偏转范围为0°~ ±45°;窄波束时增益8.5 dBi,宽波束时增益6.7 dBi,同时宽波束天线的3 dB波束宽度约为窄波束天线的两倍, 测试结果与仿真结果吻合较好. 该天线具有低剖面多功能特点,可应用在车载通信和机载通信等多个领域.     

一种卫星移动通信双极化微带贴片天线

为适应卫星移动通信中天线低剖面要求,设计了一种缝隙耦合馈电的双极化微带贴片天线。该天线为多贴片堆栈形式,双线极化通过H型缝隙进行耦合馈电,在贴片的上方辅以寄生贴片,以提高天线的增益和辐射效率。通过对影响天线性能的各个参数进行优化,垂直和水平极化双端口的驻波比在＜2时,分别覆盖22%和30.6%的带宽,端口隔离度＜30 dB,波束宽度均＞70°。该设计天线可作为固定波束或相控阵天线进行卫星通信。     

一种共形阵星地通信地面接收波束形成器设计

为了满足卫星和地面实现通信的需求,设计了一种共形阵的星地通信面接收波束形成器.采用球面阵圆极化天线的形式,在FPGA平台上完成信号处理.系统可以完成对信号的接收、下变频和数字波束形成等功能.系统内置整套卫星定位和数字波束形成算法,可根据上位机给出的星历平根数据,自主完成实时计算卫星位置、波束指向角度和权系数,可同时完成...     

宽频带卫星导航平面螺旋天线设计

提出了一种覆盖GPS、格洛纳斯和北斗3种全球卫星导航系统频点的一种天线,利用阿基米德平面螺旋天线的宽带特性实现了1.2².6GHz的频带全覆盖。天线通过改进巴伦降低了剖面,使用金属背腔获得了定向辐射,并在背腔上开槽优化了驻波和轴比。按照设计尺寸对天线进行加工,测试结果表明天线性能较好,在全频段内增益大于3dBi,驻波小于1.8,轴比小于4dB。     

天线增益频带特性确定的一种简单方法

介绍了用卫星源法测量卫星通信地球站天线的特点。简述了利用3dB和10dB波束宽度确定地球站天线增益的原理和方法。提出了利用外推法确定天线增益频段特性的一种简单方法。对波束宽度法测量增益的误差进行了分析和估算,其均方根误差±0.387dB。最后给出了某工程应用的C波段15m地球站天线增益测量结果,增益测量结果与理论计算结果吻合很好。     

Backfire mode zigzag antenna

A backfire mode zigzag antenna is analysed using the method of moments. The effects of the filament length of the zigzag on the -10 dB beam width is calculated. The zigzag antenna is applied to a symmetrical paraboloidal reflector antenna as a primary feed. The reflector antenna shows a relatively constant gain in the communication satellite frequency band 12.25-2.75 GHz.<>     

机载卫星通信天线的步进跟踪应用

机载卫星通信天线采用步进跟踪方法是为了解决单脉冲跟踪天线网络复杂和校相不稳,以及程引时惯导漂移导致天线指向偏差等问题而设计的;机载卫星通信天线步进跟踪方法是在程序引导基础上的步进跟踪,即伺服控制系统根据惯导、星位和飞机经纬度计算天线指向,并叠加步进跟踪以保证天线精确跟踪卫星。由于步进跟踪是时段控制,天线跟踪精度不高,一般能达到1/6半功率波束宽度以上精度。实际使用中,当机载存在惯导较大漂移时天线仍能长时间稳定跟踪卫星,这说明机载卫星通信天线程引基础上的步进跟踪方法可行有效。     

A Compact Rectangular Dual Patch Antenna for Multiple Satellite Communication Applications

At present, with the advances in satellite communication systems and their increasing importance, wideband antennas are in great demand for both military and commercial applications. Most of the communication systems need a wideband antenna that operates on multi-octave frequencies. In patch antenna, diverse techniques played a vital role in enhancing the antenna parameters such as gain or bandwidth. A new design concept of a compact rectangular dual patch antenna has been developed for both high gain and wider bandwidth. In this work, a compact rectangular dual patch antenna is proposed as a wideband antenna for multiple satellite communication applications such as Global Positioning System, Global Navigation Satellite System, Indian Regional Navigation Satellite System, and S-Band Satellite Communication. The designed rectangular dual patch antenna is simulated and fabricated. Based on the performance, the fabricated antenna is compared with the simulated results in terms of VSWR, gain, axial ratio, and 3 dB beam width. Increased gain and wider bandwidth have been achieved with the developed rectangular patches and their energy distributed on the surface of the dual patches simultaneously. Finally, the proposed rectangular dual patch antenna shows improved performance for the multiple satellite communication applications.

     

一种新型桥式复合结构的高增益宽波束微带天线

针对高速移动通信系统中天线的需求,提出了一种桥式复合介质板结构,设计了一款高增益、宽波束、小型化微带天线。仿真和实测结果表明,该天线在2.36~2.56 GHz(8.1%)的带宽内驻波小于2,增益为7.1 dBi,3 dB波束宽度为80°×90°(E面×H面),尺寸仅0.45λ0×0.45λ0×0.07λ0(λ0为工作频带的中心频点波长),且具有结构简单的特性,适用于机载、车载等高速移动通信系统以及雷达、卫星等移动通信系统,也可作为垂直极化高增益全向天线阵列的阵子单元。