一种具有宽带宽角特性的改进型准八木天线

准八木天线是由巴伦、辐射单元和引向器构成的一种微带天线,文中提出了一种具有宽带、宽角特性的改进型准八木天线。通过CST仿真分析软件,对振子双臂后折和利用矩形微带贴片对辐射单元进行改进的微带贴片式准八木天线进行仿真分析,仿真和实测结果显示,微带贴片式准八木天线在带宽达到40%频带内（8 GHz～12 GHz）,驻波比（VSWR）≤2,3 dB的波束宽度均能达到120°以上。     

一种平面宽带平衡准八木天线设计

设计了一种平面宽带平衡准八木天线,该天线由双面印刷的电偶极子和反射器以及单面印刷的两个引向器组成。所用介质基板的相对介电常数为2.2,其尺寸为29.5 mm×27.0 mm×1.0 mm。利用电磁仿真软件IE3D对该天线的参数进行了仿真优化,得到了其阻抗带宽、增益、辐射方向图等特性。仿真结果表明:该天线的阻抗带宽从4.1 GHz到10.8 GHz(S11–10 dB),相对带宽可达到89.9%,增益平均值为5.08 dB,增益的波动范围为3.73 dB到6.28 dB,此外该天线具有稳定的定向的辐射方向图。     

一种小型化双频宽带天线设计

提出了一种小型化双频宽带天线,天线结构由基板背面加载矩形贴片和在馈线上刻蚀一段U型槽线组成。天线制作在相对介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过三维仿真工具实现了天线的紧凑结构,总尺寸为25 mm×20 mm×0.6 mm。实测天线可以工作在5.8 GHz^11.0 GHz和14.5 GHz^21.5 GHz两个频段,频带内最大增益为4.23 dBi,实测与仿真结果吻合较好。该天线适合于多标准无线通信系统应用。     

一种基于容性加载的小型化准八木天线研究

在传统准八木天线的基础上结合小型化技术,提出了一种新型的小型化准八木天线.天线结构上,对天线的馈电结构部分进行合理布局减小天线的纵向尺寸;对反射器和馈源振子进行容性加载,增加电流路径长度,进而减小天线的横向尺寸.确定结构后,利用HFSS软件对模型的相关参数进行仿真优化.天线测试结果显示,在射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）美标UHF频段902~928 MHz内实测结果与仿真结果吻合较好,其中增益为6.8 dBi,驻波系数小于1.4,主瓣交叉极化比大于40 dB.天线的尺寸仅为110 mm×105 mm,约为λ₀/3×λ₀/3（λ₀为中心频点自由空间波长）,体现了小型化和优秀的电气性能.     

一种宽带微带八木天线的设计

针对传统八木天线体积过大,难以与其他载体共形,相对带宽很窄的问题,设计了一种宽带微带八木天线。天线采用一种比较简单的馈电方式减小天线的尺寸,利用附加寄生贴片、振子耦合枝节和金属化孔的方式展宽频带和改善天线的阻抗匹配。使用Ansoft公司高频结构仿真器(HFSS)对天线进行仿真设计和优化,并对实物进行测试。最后结果表明,所设计、制作的天线频段在1.81~2.57 GHz内,电压驻波比(VSWR)小于2,相对带宽为31%,在2.4 GHz频率处的增益大于9 dB。仿真和测试结果显示,该宽带微带八木天线基本达到设计要求。     

用于北斗终端系统介质埋藏天线的设计

传统的微带贴片天线中的辐射贴片振子都采用矩形(方形)、圆形、三角形、Y形等形状,一般使用单馈法加入微扰激励圆极化波,这里描述的立体式介质埋藏微带贴片八木天线中的辐射贴片振子不同于传统的形状,采用了梅花形辐射贴片振子,并在辐射贴片上开矩形槽,用单点馈电激励圆极化波。仿真结果表明在北斗射频信号S(2.491GHz±10.23MHz)的中心频率上,该天线的最大增益为8.72dB;将梅花形贴片改变成花瓣形贴片后的仿真天线增益增大到8.82dB,轴比带宽和S11阻抗带宽变宽,为实物天线的制作提供了依据。     

准八木型宽带高增益微带天线

基于八木天线的结构设计并制作了一个准八木型宽带高增益微带天线,利用三维电磁仿真软件(Ansoft HFSS)进行仿真设计,在已有的单一引向器结构的基础上,通过增加引向器数量实现了高增益和较宽的带宽。实际测试表明:天线工作频段在4.8~6.4 GHz,在中心频率5.6 GHz处,峰值增益约为10.2 dB,前后比约为21dB,与仿真结果基本吻合。另外,还给出了准八木型高增益微带天线的设计过程,并对具体结构和参数的选择对天线性能的影响进行了比较和讨论。     

一种改进的対拓Vivaldi天线设计

提出了一种新颖的対拓Vivaldi天线。该天线的辐射耀斑用新的复合指数曲线修正。为改善天线的辐射特性(增益,波束偏离和交叉极化),提出了一个新的引向器,该引向器由两个混合椭圆金属贴片构成。测试结果表明该天线在1到40GHz频率范围内增益>0dBi, 并且在15到40G频段内天线的增益>12dBi。在3到40GHz频率范围内,E面的波束偏离小于3°,并且在15到40GHz不超过2°。     

一种工作于0.5~2GHz的小型化Vivaldi天线

设计了一种用于浅层冰盖探测的小型化宽带Vivaldi天线,该天线使用微带转槽线的巴伦馈电,可工作于500MHz～2GHz的带宽之内.天线采用共面结构,能够有效降低交叉极化电平.为提高天线的增益并避免低频端方向图端射方向出现凹陷,使用了较厚的介质基片,并增加了天线的长度,但天线的尺寸仍只有345mm×263.7mm,仿真得到的天线增益在全频带内大于2.8dBi.测量得到的阻抗带宽(驻波比≤2)达到1.94GHz,与仿真结果较为吻合.测试得到的E面和H面归一化方向图在大于800MHz的频带内与仿真结果一致性较好.     

新型小尺寸带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线

基于传统对拓型Vivaldi天线, 提出一种新型小尺寸对拓型Vivaldi天线.采用波纹、开眼和引向器等结构来展宽天线的工作带宽, 并分别对这三种结构对带宽的影响进行了分析.利用HFSS仿真优化得到的结构参数, 分别在两种介质材料上, 加工并测试了带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线, 实测与仿真结果吻合.仿真与测试结果表明:两种介质上的天线工作频带均包含3~20 GHz, 尺寸仅为42.56 mm×40.16 mm×0.813 mm, 带内回波损耗S₁₁低于-10 dB, 带内增益均大于3 dBi, 最大增益达7.3 dBi, 交叉极化均小于-15 dB, 50%以上的频带交叉极化小于-20 dB, 最小可达-25 dB, 天线具有稳定的方向图, 良好的波形保真度, 是一种宽波束天线.     

一种改进型的高增益短介质棒馈源

为了改善抛物面天线的驻波、副瓣电平以及效率,同时使抛物面天线紧凑化、小型化,作者根据介质棒辐射特性和阻抗匹配理论改进了一种高增益空心圆介质棒馈源。仿真结果表明,在棒长相同的情况下,改进型馈源的VSWR小于1.1,副瓣电平小于-20d B,中心频率4.7GHz处的增益为15.67dBi,相对于未改进型分别降低了0.1,1dB和提高了1dBi。     

2．55～17GHz小型化圆锥天线

提出一种新型的超宽带全向电小天线,应用折叠技术改变了地板的形状,极大地减小了天线的物理尺寸,方便了实际工程中的安装和携带。设计的天线工作频段为2．55～17GHz,电压驻波比小于2,在频段7～17GHz增益5dBi左右,低频段增益有所下降,但仍大于1dBi。设计过程中,根据频率无关天线（单锥天线）的物理尺寸,通过仿真软件CST建立模型,最后得到的尺寸为37．8mm×60mm。     

一种介质埋藏异形微带八木天线的设计

为达到某重点项目性能要求,综合运用微带天线、八木天线和介质埋藏天线理论及设计方法,设计出了一种介质埋藏异形微带八木天线.该天线将传统八木天线的引向振子由一个改变为两个,形成“￥”形,用来规划波束方向和形成双波束;在天线贴片两旁增加“栅栏”,聚集了电磁波的辐射,提高了天线增益,同时还获得了较大的相对阻抗带宽.测试表明:在...     

基于左右手传输线的贴片八木天线

运用左右手传输线的后向波理论,提出了一种新型的小型化微带贴片八木天线。该天线的有源振子部分采用左右手传输线结构;同时,为了进一步减小其物理尺寸,反射器和引向器分别采用了弯折线和微带线加载电容的结构来实现。实验结果表明,此天线的电性能优于传统八木天线,且尺寸只有传统天线的1/3。经测试,这种天线在性能上不亚于传统的八木天线。     

基于人工电磁材料的微带贴片天线频带展宽

提出一种以人工电磁材料作为介质基板的矩形微带贴片天线。通过改变人工电磁材料各单元的几何尺寸来控制介质基板的参数变化,以构成非均匀介质基板,使得贴片辐射边的辐射性能提高,从而有效提高了带宽。对设计的非均匀介质微带天线使用HFSS软件仿真。结果表明,普通均匀介质微带天线电压驻波比VSWR≤2时带宽只有0.5GHz,相对带宽为6.7%,而以人工电磁材料为非均匀介质基板的微带天线VSWR≤2时带宽达到1.6GHz,相对带宽达到20.0%。     

卫星导航终端小型化开口缝隙螺旋天线

研究了一种小型化卫星导航终端开口缝隙螺旋天线。天线主体为四条宽度渐变的开口缝隙螺旋臂,蚀刻在外表面覆铜的介质基板围成的方型结构上,由印制于介质基板内表面的微带线结构馈电网络进行耦合馈电;馈电网络由底面回形结构和侧面逐渐向上变宽的折形结构组成,使用同轴线接头在天线底部对其馈电。天线总体尺寸为26 mm×26 mm×29 mm,实测结果表明：|S₁₁|≤-10 dB的阻抗带宽为7.88%(1.523 GHz～1.648 GHz),轴比≤3 dB的圆极化带宽为20.26%(1.490 GHz～1.826 GHz),在北斗B1频段中心频率(1.561 GHz)、GPS L1频段中心频率(1.575 GHz)和GLONASS L1频段中心频率(1.602 GHz)处增益分别达到3.33 dBi、3.18 dBi和2.79 dBi。该天线采用开口缝隙螺旋结构,通过简单的馈电网络串行耦合馈电实现天线的圆极化,在较小尺寸情况下实现了较宽的带宽和较好的增益。     

基于基片集成波导技术的超宽带八木天线

为便于系统集成和简化馈电电路,利用基片集成波导技术设计新型八木天线.通过引向器异面分置来提高增益,提出了X波段基片集成波导八木天线,并分析了引向器个数对天线增益和工作带宽的影响.利用增加激励器个数和改变馈电结构来扩展带宽,设计了单模和半模基片集成波导双激励超宽带八木天线,仿真和测试结果表明,基片集成波导双激励八木天线的工作带宽超过40％,带内增益均高于7.0 dBi,中心频率处为9.0dBi,可以广泛应用于雷达和通信系统中.     

加载谐振环的新型宽带准八木天线设计

设计了一种新型宽带准八木天线,该天线采用微带线进行馈电,通过一种新型的巴伦结构实现了微带线到共面带状线的转换。天线有一个辐射振子和两个引向振子,介质板背面的金属地板作为反射器,具有较宽的带宽。为了进一步提高增益,在引向振子前端加载两组开口谐振环单元。改进后天线的-10 dB 阻抗带宽为53.7%(5. 9～10. 2 GHz),增益达到了5. 7～9. 3 dB,相比改进前平均提高了2 dB。对原型天线和改进后天线分别进行了加工测量,测量结果与仿真结果基本吻合。     

超宽带低剖面Half-Vivaldi端射天线孔径设计

为了减小天线剖面,以满足实际工程应用需求,在传统Vivaldi天线的基础上,根据其工作机理和镜像原理,设计垂直极化端射的超宽带低剖面Half-Vivaldi天线孔径。该天线孔径由Half-Vivaldi天线和金属地板组成,与Vivaldi天线相比,设计的天线孔径具有明显的小型化效果。仿真优化了天线孔径的相关参数,仿真结果表明,天线在2.99～18.3 GHz频带范围内满足电压驻波比小于2,相对带宽达143.66%;天线在2.99～17.1 GHz频带范围内,随着频率升高增益逐渐增大,整个频段天线增益都保持在4.3 dBi以上,最高可达10.3 dBi。     

一种对拓式超宽带高增益Vivaldi天线设计

文中设计了一款结构新颖的对拓式超宽带高增益的Vivaldi天线。该天线在基板两侧引入平衡辐射臂并用通孔将它们联结起来,使天线增加了低频带宽、降低了交叉极化、减小了尺寸;在不影响带宽的前提下,通过在天线首部和尾部分别添加介质引向器和反射地板,使天线的增益得到了提高。天线测试结果表明该天线的带宽在2 GHz～20 GHz内反射系数均低于-10 dB,且天线增益最高为12.8 dBi,同时在带宽范围内,保持了良好的方向图对称性和低交叉极化水平。