小型双频圆极化微带天线

随着卫星组合导航技术的发展,可同时接收多个频段信号的卫星接收天线的设计得到了广泛重视。设计了一种双频圆极化微带天线,该天线能够工作在GPS的L1(1.575 GHz)频段和RNSS B3(1.268 GHz)频段。该天线双层贴片之间采用相同的介电常数,天线使用单个探针馈电。与常规的双频圆极化微带天线相比,该天线在两层贴片之间没有空气层,因此天线尺寸小,结构更加紧凑,便于加工。     

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。     

宽带高增益圆极化天线

设计了一种宽带高增益圆极化天线。天线采用双同轴线激励以及威尔金森功分器和90°相位比较器的馈电网络形式实现了天线的宽带圆极化特性。该馈电网络形式能在较宽的频带范围内保持稳定的幅度和相位。通过在蝶形天线外围引入方形环,增加了天线的有效辐射面积,从而显著提高了天线的增益。测试结果显示,该圆极化天线VSWR<1.5的阻抗带宽达到63.6%,3 dB轴比带宽达到66.7%,且在1.1~1.6 GHz频段范围内,右旋圆极化增益＞9.4 dB。     

双圆极化共形相控阵天线研究

设计了一种基于十字缝隙耦合双圆极化微带共形相控阵天线。首先设计了微带天线单元,分析了天线各结构参数对天线性能的影响。通过电桥向偏馈于十字缝隙上的馈线馈电,实现等幅、相差90°馈电,电桥的两个端口分别获得旋向相反的圆极化信号。然后对天线单元进行了测量,结果表明天线轴比小于3dB 的带宽为16%,驻波小于1.5 的带宽 为17%,波束宽度大于87°。最后对5×5 共形相控阵天线进行了仿真与测量,结果显示天线可以扫描60°,适合用作载体共形的卫星通信天线。     

一种新型双频双圆极化多波束天线的设计

设计了一种双频双圆极化多波束天线, 同时设计了工作在L 和S 两个频段的4×4 微带Butler 矩阵,采用该矩阵作为多波束天线的馈电网络,从而实现波束切换。为减小天线安装口径面积,垂直于天线阵面安装Butler矩阵,对整个系统进行仿真优化并进行驻波和方向图测试,结果表明:该多波束天线具有较低的插损且可以实现天线法线±60°范围内增益大于5dB 的波束覆盖,适用于要求高增益大角度覆盖的通信系统。     

前馈圆极化反射面天线的焦场分析

在大型射电天文望远镜中,研究焦面场的分布对于合理配置馈源阵列具有指导意义。本文采用物理光学法,推导了平面入射波为圆极化、斜入射时,前馈抛物面天线的焦平面及与焦面平行的平面上的电场计算公式。并以我国计划建造的500m 口径球面反射天文望远镜(FAST)为实例,计算了 FAST 的焦面场。     

Compact Circularly Polarized Antenna with a Capacitive Feed for GPS/GLONASS Applications

This letter presents a novel compact circularly polarized patch antenna for Global Positioning System/Global Navigation Satellite System (GPS/GLONASS) applications. The proposed antenna is composed of a simple square radiating patch fed by a capacitive dual‐feeder to increase the impedance bandwidth and a lumped element hybrid coupler to achieve the broadband characteristic of the axial ratio (AR). The realized antenna dimensions are 28 mm × 28 mm × 4 mm, which is the most compact size among the dual‐band GPS/GLONASS antennas reported to date. The measured results demonstrate that the proposed antenna has a gain of 2.5 dBi to 4.2 dBi and an AR of 0.41 dB to 1.51 dB over the GPS/GLONASS L1 band (1.575 GHz to 1.61 GHz).     

一种全向圆极化微带天线

介绍了一种平面结构的全向圆极化微带天线。天线由两个带有简并分离单元的矩形贴片组成，两个贴片背靠背地分布在共面波导的上、下两面。天线基片宽度较窄，导致天线在方位面内实现全向辐射。设计并实测了一个工作于Ku波段的天线，实测的阻抗带宽达到5．4％，天线在方位面的圆极化轴比均小于2．8dB。该研究为下一步进行毫米波全向圆极化天线的研究奠定了基础。     

圆极化倾斜波束介质谐振天线设计

基于非对称结构设计思想,以表面倾斜的高介电常数介质谐振器为辐射单元,采用改进的正交不等长缝隙结构耦合馈电,设计制作了一种圆极化倾斜波束介质谐振天线。通过对介质谐振器表面倾斜角度和馈电缝隙的参数优化,扩展了天线的频带宽度,实现了宽频带圆极化倾斜波束辐射。仿真结果表明:天线在同时满足S11<-10 d B、3 d B轴比和30°波束倾斜条件下的带宽为18.2%。同时,由于采用高介电常数介质谐振器,天线剖面高度降低到0.165λ。实测结果和仿真结果吻合较好,验证了该设计的有效性。     

一种以空气为基板的圆极化微带天线的设计

设计了一种以空气为基板的超高频（UHF）圆极化矩形微带天线。该天线通过在微带贴片四周与中心开槽,减小了天线尺寸,实现天线圆极化的性能。进一步研究了天线的参数对圆极化性能的影响,通过天线参数的优化,使天线达到了良好的圆极化性能。     

双频圆极化微带天线小型化设计

研究了一种单馈条件下双频圆极化微带天线的设计方法,通过开槽的方式实现了小型化,采用辐射边加载实现了阻抗带宽的展宽,采用电磁仿真软件HFSS进行了仿真,得到了天线的VSWR、AR以及增益等指标,对这些指标进行分析后,证明了该天线设计方法的可行性与正确性。     

一种共面波导馈电的圆极化天线的设计

RFID系统在当今社会应用广泛,天线在RFID系统中的作用尤其重要,圆极化天线的设计大大提高了系统的灵活性和可靠性。给出了一款通用频带的特高频RFID 阅读器天线。该天线通过共面波导馈电,在介质层顶部的接地平面刻蚀方形槽,为了增加天线阻抗带宽,将共面波导馈线弯折设计;为了提升天线的圆极化性能,在槽内适当添加L 型连接线。该天线实现了410 MHz的阻抗带宽和488 MHz的轴比带宽,天线尺寸为115 mm*115 mm*0.3 mm。     

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.     

Ku频段全金属圆极化平板天线设计

本文介绍一种Ku频段全金属圆极化平板天线的设计,采用多层金属波导腔体结构降低天线剖面,由上到下依次为辐射层、谐振层、功分馈电网络层,其中,辐射层为4×4个斜六边形开口波导腔体,将线极化信号扭转为圆极化波辐射;谐振层利用梅花状波导腔体有效展宽了天线的阻抗带宽,功分馈电网络层为紧凑型一分四波导功分器。通过电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,仿真结果表明,该天线相对阻抗带宽为21.8%,在工作频带内,驻波小于2,3dB轴比带宽为5.4%,天线效率大于80%。根据仿真设计结果,加工了一套12×12单元天线阵列,对阵中天线单元进行测试,测试结果与仿真结果符合较好。     

新型宽带圆极化毫米波平面缝隙天线

研究了一种新型共面波导馈电的宽带圆极化毫米波平面缝隙天线.通过新型的短路微扰法实现了平面圆环形缝隙天线的单馈宽带圆极化,回波损耗(RL)≤-10dB时的实测阻抗带宽达到约20%,AR≤3时的实测轴比带宽约为21.2%,实测最大增益约为5.2dB.实测结果与ANSOFT HFSS软件仿真结果基本吻合,表明了设计的合理性.     

Circularly Polarized Square Ring Slot Antenna with Arrow‐Shaped Structure

A novel design of a compact square‐ring slot microstrip antenna for achieving circular polarization (CP) operation is proposed and experimentally studied. By using an arrow‐shaped slot structure as a radiating element, the resonant frequency of the proposed antenna is significantly lowered, which can lead to a large size reduction for fixed frequency operation. The CP radiation characteristics are achieved by loading with proper asymmetry, which can be placed diagonally. A prototype of the proposed design is implemented and its performance is measured. Measured results show that radiation patterns with good CP characteristics are obtained at the resonant frequency.     

Bandwidth Enhancement of Circularly Polarized Dielectric Resonator Antenna

Axial‐ratio (AR) bandwidth enhancement is achieved for a circularly polarized (CP) cylindrical dielectric resonator antenna (DRA) using a wideband hybrid coupler (WHC) combined with dual probe feed. The presented WHC, comprised of a Wilkinson power divider and a wideband 90° shifter, delivers good characteristics in terms of 3 dB power splitting and consistent 90° (±5°) phase shifting over a wide bandwidth. In turn, the proposed CP DRA, for the employment of the WHC, in place of conventional designs, provides a significant enhancement on AR bandwidth and impedance matching. The antenna prototype with the WHC exhibits a 3 dB AR bandwidth of 48.66%, an impedance bandwidth of 52.5% for voltage standing wave ratio (VSWR) ≤ 2, and a bandwidth of 44.66% for a gain of no less than 3 dBi. Experiments demonstrate that the proposed WHC is suitable for broadband CP DRA design.     

宽频带圆极化缝隙螺旋天线的设计

研究了一种宽阻抗带宽和宽圆极化轴比带宽的缝隙螺旋天线。天线印制在由FR4介质基板构建的方形柱状结构的内外表面,两组长短不同的缝隙螺旋臂印制在介质基板外表面并延伸至天线顶部;一条弯折的微带线作为馈电网络印制在介质基板内表面,通过对各缝隙耦合馈电,实现天线宽阻抗带宽和轴比带宽。实测结果表明:天线尺寸为0.111λ₀×0.111λ₀×0.221λ₀(λ₀为北斗B2中心频率1.207 GHz对应的自由空间波长),S₁₁≤-10 dB的阻抗带宽为1.158~1.778 GHz,轴比≤3 dB的圆极化带宽为1.133~1.918 GHz。该天线采用缝隙螺旋结构,通过简易的馈电网络实现天线小型化和宽频带特性,在卫星导航系统中具有较好的应用前景。     

一种用于海事卫星通信的宽带圆极化微带天线设计

提供了一种实用的宽带圆极化微带天线的设计方法,采用微带线共面馈电,利用正交馈电的方法实现圆极化工作,并采用层叠结构,使上下两层贴片分别谐振于相近的频率,展宽其工作带宽.在此设计基础上制作了天线样机,实测阻抗带宽达到9.5%(VSWR≤2).     

一种新型C波段宽带圆极化贴片天线的设计

采用电磁仿真计算软件HFSS设计并仿真了一种工作于C波段宽带圆极化微带贴片天线。天线采用双馈点对圆形微带贴片进行馈电,实现圆极化;选用两层聚四氟乙烯玻璃纤维板作为介质,通过底层馈电网络由探针穿过中间地板层对上层圆形贴片进行馈电,在探针周围用环形槽将探针与地板进行隔离,并增加了天线的谐振点,从而进一步扩展了天线频带。结果表明天线的相对带宽约为30％,并且E面、H面3dB轴比角度均大于90°。