LOW PROFILE MEANDER LINE PRINTED QUADRIFILAR HELIX ANTENNA

In this paper,a new approach of meander line technique for Printed Quadrifilar Helix Antenna(PQHA) is studied.Compared with other meander line techniques,this approach has lowered the axial height of antenna greatly and improved the efficiency of model-building in simulation processing.We have focused on the analysis of radiation pattern,axial ratio,and design graph for the Meander line Printed Quadrifilar Helix Antenna(MPQHA).Finally,we have reduced successfully 67% size in geometry compared with traditional PQHA method,and obtained rather reasonable results.

具有紧凑馈电网络的宽带四臂螺旋天线

传统的自相移馈电四臂螺旋天线(QHA)由于最小回波损耗频点和最小轴比频点不在一个频率上,因此,难以在较宽的频带内同时满足良好的阻抗匹配和圆极化特性.虽然采用功分相移网络馈电可以解决上述问题,但是馈电网络尺寸普遍较大,难以应用于手持机上.本文提出了一种底部带有紧凑的功分相移馈电网络的四臂螺旋天线,可以在宽频带内实现四个输出端功率平衡输出,相位两两相差90度.所提出的馈电网络使得四臂螺旋天线既可以实现宽带圆极化辐射,又具有小尺寸,非常适合GPS、北斗移动手持设备的应用需求.

一种宽波束圆极化天线的研制

文中研究设计了一种具有良好低仰角增益的宽波束圆极化金属线四臂螺旋天线,该天线在上半空间的增益分布十分均匀,10°仰角的增益相对峰值增益下降不超过3dB。为了改善天线的轴比性能,提出了一种微带四臂螺旋天线方案,实测结果表明,这种天线的轴比性能得到了较大的改善。

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。

一种用于卫星定位系统的宽波束圆极化天线

在卫星通信、定位设备中,为了迅速完成定位和通信功能,一般要求天线具有较大的波瓣宽度和较好的低仰角增益。研究设计了一种具有良好低仰角增益的宽波束圆极化四臂螺旋天线,该天线在上半空间的增益分布十分均匀,10°仰角的增益相对峰值增益下降不超过3dB。为了改善天线的轴比性能,提出了一种4臂等幅、相位依次相差90°馈电的天线方案,仿真结果表明,这种天线的增益特性和轴比特性都得到了较大的改善。

陶瓷介质加载四臂螺旋天线

微波陶瓷介质加载的四臂螺旋天线,体积显著减小,而性能基本不变,是应用在小型化卫星导航定位设备中的理想天线。在介绍四臂螺旋天线结构组成、工作原理和发展过程的基础上,讨论了陶瓷介质加载四臂螺旋天线的特性和制作方法,并指出了存在问题和今后的研究方向。

一种用于卫星定位系统的宽波束圆极化天线

在卫星通信、定位设备中,为了迅速完成定位和通信功能,一般要求天线具有较大的波瓣宽度和较好的低仰角增益。研究设计了一种具有良好低仰角增益的宽波束圆极化四臂螺旋天线,该天线在上半空间的增益分布十分均匀,10°仰角的增益相对峰值增益下降不超过3 dB。为了改善天线的轴比性能,文章提出了一种四臂等幅馈电、相位依次相差90°的天线方案,仿真结果表明,这种天线的增益特性和轴比特性都得到了较大的改善。

紧凑型印刷四臂螺旋天线的设计

采用了一种新的设计来减小传统谐振式四臂螺旋天线的尺寸。其馈电单元的面积比传统四臂螺旋天线的尺寸缩小了50%左右,而且不需要隔离电阻。给出了这种天线的设计方法,采用有限元(FEM)方法分析了对螺旋参数的影响,同时给出了仿真及测试结果,实测的圆极化轴比3 dB波束宽度达到了171°。计算结果和测试数据比较吻合,证明了此设计的有效性。

GPS天线技术及其发展

GPS系统自1994部署完毕后,迅速在导航、测绘及授时等多个领域得到广泛应用。GPS应用领域的快速壮大,有力地推动了天线技术的发展。在介绍GPS工作特性及其对接收天线要求的基础上,着重阐述了微带天线和四臂螺旋天线两种主要的GPS天线,并针对当前GPS接收设备发展趋势,展望了GPS天线在小型化、低成本、抗干扰、多频段等方面的发展方向和有关难题。

基于小型化天线的馈电网络研究

针对现有的北斗系统B3频段接收天线整体接收设备小型化的问题,需要相对应的小型化圆极化馈电网络。提出了一种紧凑型结构的馈电网络,该馈电网络采用双层结构和威尔金森功分器,在面积上进行压缩,使得直径仅有45 mm,中心频率1.268 GHz,带宽为300 MHz,四端口相位依次滞后0°、90°、180°、270°。该馈电网络结构紧凑,面积小,非常适合应用在圆极化四臂螺旋天线馈电网络中。

小型化介质加载方形四臂螺旋天线

本文采用了新的介质加载方法来设计卫星定位系统中手持机的天线。与传统的空心四臂螺旋天线相比,介质加载四臂螺旋天线的体积大大缩小,只有8mm*8mm*18mm,仿真结果表明,介质加载天线的增益为1.2dB,左右旋极化隔离度达到29dB,3dB轴比波束宽度为127度,前后比小于27.3dB。实测的设计频点处的回波损耗仅为-23.3dB,亦即驻波比VSW R=1.147。

弹载四臂螺旋天线辐射特性研究

抗干扰能力是弹载GPS接收系统的一项重要战技指标,直接关系到精确制导武器系统作战效能的发挥。本文采用矩量法及其快速算法对弹载谐振式四臂螺旋天线的辐射特性进行了仿真。数值结果表明,通过优化天线布局可以有效改善GPS接收机抗地面干扰的能力。本项工作对于同类天线在弹体上的布局设计具有较好的参考价值。

可复合式底馈印刷四臂螺旋天线

给出了一种可复合的底馈印刷四臂螺旋天线。将四条螺旋臂印刷在柔性薄介质板上,绕制形成柱状共形四臂螺旋天线体;通过底部的4端口印刷移相馈电网络对四臂进行依次相差90°的等幅馈电,以获得天线良好的圆极化特性;在天线中心增加金属圆柱,供相应天线进行频段复合。设计加工的工作于S波段的右旋圆极化四臂螺旋天线在2.15～2.8GHz频带范围内轴比（AR）〈3dB,相对带宽达到26.3%。

低轨道小卫星通信中谐振式四臂螺旋天线的应用研究

谐振式四臂螺旋天线由于不需要参考地、能产生赋形方向图且重量轻、尺寸小,在空间通信中得到广泛的应用.本文从低轨道小卫星通信系统的要求出发,设计了两种实际的谐振式四臂螺旋天线,天线采用了新颖的90°自相移结构及平衡馈电结构.最后采用有限元方法对其辐射特性进行分析,计算结果与测试数据的一致性好.

谐振式四臂螺旋天线设计方法的研究

介绍了一种用于卫星移动通信的新型谐振式四臂螺旋天线,谐振式四臂螺旋天线由于其结构简单、不需要参考地面、在低仰角处增益仍满足要求等特点在卫星通信中得到广泛的应用。从工程角度出发给出了这种天线的快速设计方法。设计出一种谐振式四臂螺旋天线并进行了测试,计算结果与测试结果具有良好的一致性。

北斗导航/超短波通信双模三频一体化终端天线的研究与设计

为了满足某型单兵系统中通信终端对超短波通信与北斗卫星导航定位的需求,设计了兼容导航与超短波通信双模式的新型单兵通信终端天线。通过在印刷折叠四臂螺旋天线(FPQHA)顶部的螺旋臂与折叠臂间加载电容,设计了电容加载的印刷折叠四臂螺旋天线,实现了北斗卫星导航B1、B3双频段覆盖。该天线结构紧凑,且能够通过改变电容值大小便捷地进行调谐优化。根据当前超短波通信终端采用外置单极子鞭状天线的现状,将提出的电容加载FPQHA与原单极子超短波通信天线同轴共置,减小了天线系统在其载体平台上所占的空间。并通过结构优化,尤其是在单极子天线外添加套筒,解决了二者的兼容性问题。该天线便于综合集成现有设备,能够达到实战中对高精度北斗卫星导航的性能要求,同时支持超短波频段通信。

一种新型高增益小型化四臂螺旋天线

针对卫星通信、卫星导航设备中四臂螺旋天线低仰角增益低、馈电网络尺寸不能满足安装要求的问题,设计了一种新型四臂螺旋天线,采用折叠式威尔金森(Wilkinson)移相馈电网络馈电,采用类八臂渐变式螺旋臂的方法提升天线低仰角增益。天线仿真和测试结果吻合良好,结果显示,在±60°~±90°低仰角范围内天线增益提高了1~2dB,天线轴比保持在2以内,馈电网络高度降低了1.5cm。该四臂螺旋天线具有低仰角高增益、圆极化特性良好、尺寸小等特点。

一种激光刻蚀制作圆柱形介质天线的方法

圆柱形介质加载四臂螺旋天线因宽波束、圆极化、体积小等优点被认为是微小卫星天线的理想方案。为了解决介质加载四臂螺旋天线制作的难点,提出了一种全新的磁控溅射金属化加激光刻蚀的新工艺,采用计算机数控结合激光刻蚀的柔性加工技术,制作出3维立体的四臂螺旋结构,制备了应用于微小卫星系统的介质加载四臂螺旋天线,相对于传统工艺,大大提高了加工精度,并缩短了加工周期。结果表明,天线的电气性能达到了设计要求,且具有良好的机械性能。该研究为以后此类曲面共形天线的制作提供了参考。

同轴线直馈的T2模四臂螺旋全向圆极化天线

基于T2模四臂螺旋,提出一种新型的全向圆极化天线。T2模全向圆极化天线无需采用复杂的馈电网络,而采用同轴线直接馈电,即同轴电缆的内、外导体依次交替馈电至天线的四个螺旋臂,巧妙实现了T2模四臂螺旋的馈电相位要求(0°-180°-0°-180°);为了提高天线的辐射效率,螺旋线采用线宽捷变技术(即螺旋臂的前面部分窄、后面部分宽);为了保持天线的圆极化特性,螺旋线末端加载吸收导线。对天线进行了仿真和测试,两者结果吻合好,天线的实测增益为10.5dBi、轴比为1.3dB,水平圆度为2.3dB。

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°。