圆极化微带贴片天线辐射和散射特性研究

提出了一种改进的宽带圆极化微带天线。该天线采用单端口、共面波导馈电。通过仿真优化,获得了32.7%的圆极化轴比带宽(AR<3dB),和47.6%的阻抗带宽(VSWR<2.0)。测量天线样机的阻抗带宽为44.4%,较好地吻合了仿真计算结果。最后,以设计天线为例,研究了圆极化微带贴片天线的辐射特性和散射特性,为圆极化天线雷达截面减缩技术打下了良好的理论和实验基础。     

反转容性探针馈电宽带圆极化微带天线的设计

设计了一款可用于UHF频段(915 MHz)RFID读写器的宽带圆极化微带天线,采用双层介质微带贴片展宽天线频带,馈电方式为反转容性探针馈电。贴片天线在工作频段内(902~928 MHz)性能优良,其中3 dB轴比带宽27 MHz;电压驻波比VSWR<1.5,带宽为120 MHz。并利用商业软件Zeland IE3d进行仿真设计和优化。     

一种新型宽带圆极化介质谐振器天线设计与实现*

设计了一种宽带圆极化介质谐振器天线,为一种鼠笼形的宽带一分四90毅相移功分微带馈电网络,采用缝隙耦合对介质谐振器顺序旋转耦合馈电。天线结构紧凑、加工简单,仿真和实测结果吻合良好,其阻抗带宽和低于3dB的轴比带宽重叠部分在1.09 GHz-1.83GHz、为50.7%。增益大于3dB 及轴比小于3dB 的波束宽度均达到90°。天线工作频率覆盖四大导航系统,包括中国的北斗系统、美国的GPS 系统、欧洲的伽利略(GALTLEO)系统和俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS )系统的频段,天线可应用于全球卫星导航定位系统和无线宽带通信系统中。     

一种小型化北斗导航终端圆极化天线的设计

设计了一款单馈电的小型圆极化微带天线。在方形贴片上,通过切角和对称开槽的方法,天线获得了良好的右旋圆极化性能,并实现了小型化设计。借助HFSS电磁仿真软件,对天线参数进行了仿真和分析。仿真结果表明,S11＜-10 dB的阻抗带宽为82 MHz,3 dB圆极化轴比带宽为12 MHz,较好地满足了北斗接收天线的设计要求。该设计具有方法简单、易于实现、成本较低等优点,且具有良好的应用前景。     

海事卫星通信海上宽带系统终端天线的设计

提出了一种应用于海事卫星通信海上宽带系统终端的圆极化叠层微带天线,该天线选用廉价FR4板、空气介质和对角线切角的正方形贴片组成叠层结构,采用不等功率四馈电技术激励主辐射贴片,展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽。文中给出了设计思路,并利用电磁仿真软件HFSS分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好。结果表明:天线具有良好的性能,VSWR≤1.5的阻抗带宽测量值达23.4%(1453～1838MHz),轴比小于3dB的圆极化带宽仿真值达25.6%(1360～1760MHz)。在海事卫星工作频段内VSWR小于1.2,轴比小于1.5dB,增益大于9dBi。所设计的天线满足Fleet Broadband系统FB150业务的需求。     

小型化双频圆极化天线设计

为减少多径损耗、抗极化失配并同时满足无线设备对小型化、多频段的需求,提出了一种小型化、宽轴比的双频圆极化天线。天线采用相对于馈线不对称的矩形接地板,实现Wi-Fi(5.15～5.35 GHz)频段圆极化辐射。在此基础上,通过对接地板进行切角处理并刻蚀两个宽度不等的L形缝隙,在不改变天线尺寸的情况下产生低频谐振频率,使天线同时工作在UHF(840～960 MHz)频段,并具有小型化特性。通过在接地板上加载两个高度不等的矩形枝节以及在圆形辐射贴片上刻蚀臂长不等的斜十字形槽,拓宽低频轴比带宽并降低两个频段的轴比值,实现宽轴比的双频圆极化辐射天线。天线最终尺寸为60 mm×60 mm×1.6 mm。仿真与测试结果表明：天线的相对阻抗带宽分别为62.6%(0.79～1.51 GHz)和34.1%(3.84～5.42 GHz),3 dB轴比带宽分别为108.1%(0.34～1.14 GHz)和7.2%(5.08～5.46 GHz),具有良好的辐射特性,可应用于UHF和Wi-Fi频段。     

单馈点宽带圆极化交叉偶极子天线

基于传统交叉偶极子天线,设计了一款应用于全球定位系统(GPS)的宽带圆极化天线。该天线用一个50 Ω的同轴线给交叉偶极子馈电,通过一对四分之一空置印刷环使振子臂之间形成90°相位差以产生圆极化辐射。为了拓展阻抗带宽和轴比(AR)带宽,在耦合贴片上进行切角、开缝处理。Ansoft HFSS仿真结果显示,阻抗带宽(|S11|<-10 dB)为66.7%(1.141~2.283 GHz),3 dB轴比带宽为33.3%(1.347~1.885 GHz)。在工作频段内最大圆极化增益为8.2 dBi,圆极化特性良好,实现了带宽展宽的目的。     

一种新型圆极化UHF通用型RFID读写器天线

面向超高频(UHF)通用型射频识别(RFID)读写器天线的应用需求,设计了一款完全覆盖全球UHF(840-960MHz)频段的RFID圆极化读写器天线。天线采用平面缝隙贴片结构,以共面波导(CPW)馈电方式实现宽频带圆极化特性。测试结果表明,天线的阻抗带宽为735-1014MHz(S11<-10dB),相对带宽31.9%,并且在840-960MHz频段内S11<-20dB,3dB轴比带宽为838-1134MHz,相对带宽30.0%,工作频带内有大于3.5dBi的平坦增益。仿真结果与测试结果基本吻合,天线结构精简,易于加工,满足全球UHF RFID读写器天线的应用需求。     

四模圆极化卫星导航天线的设计和分析

本文设计了一种覆盖GPS、GLONASS、北斗、伽利略导航频段的圆极化微带贴片天线。该天线应用于当前四种卫星导航系统．不但提高了信号接收的稳定性和准确性,还克服了单一导航系统的局限性。采用多馈点多叠层结构微带贴片天线,贴片上切角技术设计,天线带宽得到了有效地拓展。利用高频仿真软件HFSS仿真．结果表明．该天线工作带宽和圆极化特性,满足于多模卫星定位导航系统的技术指标．但其轴比带宽还不能满足实用要求,所以最后对如何改善四层贴片圆极化天线的轴比进行一些讨论。     

双层空气型高性能精确导航天线设计

基于层叠式结构,设计了一款双频全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)贴片天线。天线采用空气介质、层叠式圆形辐射片结构,实现双频带、低轴比、高增益的性能。双层辐射片共用一组馈针进行耦合馈电,能够减少一半馈针,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了良好的圆极化性能。引入的4个馈电电容片可以抵消长馈针引入的电感,从而扩大工作带宽。而且对称的四馈针馈电技术和宽带相移网络的应用保证了天线相位中心稳定性。实测结果表明,该天线S₁₁<-10 dB的频带范围为980～1 920 MHz(带宽940 MHz),增益大于3 dBic的频带范围为1 106～1 304 MHz(带宽198 MHz)、1 420～1 986 MHz(带宽566 MHz),而轴比在以上频带范围内均小于3 dB。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统的工作频点,满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。     

一种新型单馈点宽带圆极化微带天线的设计

介绍了一种新型单层单贴片圆极化微带天线。该天线采用同轴线单点馈电,通过在圆形贴片上开C型缝的方法实现圆极化辐射并同时展宽了天线的阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于C波段时,3dB轴比带宽为2.6%（124 MHz）,VSWR〈2的阻抗带宽达到10%（477 MHz）。证明了在贴片上开C型缝是展宽带宽和实现圆极化的有效方法。     

一种宽带圆极化天线阵的设计

为了有效拓展阻抗带宽和圆极化带宽,分析了一种宽带多层结构的圆极化微带贴片天线。通过调整贴片和倒角的大小,并通过在底层贴片上周期性开槽,在天线工作于3．0GHz时,可以获得16．14％（VSWR〈2．0）的阻抗带宽和10．47％的3dB轴比带宽。在此基础上,制作了一个4×4元小型平面圆极化天线阵,阻抗带宽可以达到26．67％（VSWR〈2．0）,轴比带宽可以达到11．12％（AR〈3dB）。这种结构的天线阵在无线通信等领域应用前景广阔。     

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%。     

一种S波段宽带微带贴片天线阵列的设计

介绍了一种宽带微带贴片天线单元及2元阵列的设计方法,天线工作的中心频率为rl_5OHz（S波段）。天线单元设计中采用口径耦合理论和层叠贴片天线结构,有效增大了天线的阻抗带宽。仿真结果表明该天线阵列实际增益达到11．9dB;在2．27～2．78GHz频率范围内端口驻波比小于2,相对带宽为20．4％;交叉极化电平为-31dB,证明该天线阵具有宽频带、低交叉极化等优良性能。     

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UHF频段RFID阅读器天线的小型化设计

采用1／4波长微带贴片以缩小天线面积,利用商业软件Ansoft HFSS10．0进行设计仿真和优化,成功研制了一款可用于UHF频段（915MHz）RFID读写器的小型化微带天线。经过实际测试,天线在工作频段内性能优良,驻波比FSWR〈2时阻抗带宽达到30MHz。贴片天线的尺寸与性能完全满足手持RFID阅读器的需求。     

用于PCS与IMT-2000的双U形缝宽带微带贴片天线

设计了一种用于PCS和IMT-2000频段的双U形结构的微带贴片天线,提出了一种新的方法,用同轴馈电的不是传统平行的双U形矩形微带贴片,其优点也是可以增加输入阻抗带宽。天线使用合适的尺寸,可以使U形缝天线在1710～2170MHz频段内高达23．7％的相对带宽（VSWR〈2）。使用商业软件HFSS10得到天线的回波损耗和方向图仿真结果。     

一种超高频射频识别读写器天线

本文提出了一种适用于我国UHF RFID读写器的宽带圆极化叠层微带天线,通过选用廉价FR4板、空气层介质和对角线切角的正方形贴片组成叠层结构,采用S型水平蜿蜒带条激励主辐射贴片的馈电方式,展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽.所提出的S型水平蜿蜒带条馈电技术,实现了对称的辐射方向性图.给出了天线设计思路,并利用电磁仿真软件分...