口径耦合双极化微带贴片天线阵设计

介绍一种新型口径耦合双极化微带贴片天线阵的设计和实验结果。该阵由8×2元口径耦合双极化方形贴片构成，阵列馈电网络采用拼合馈电方式，但应用了错位倒相馈电技术，两层介质总厚度为1．8mm，工作于X频段，实测的1．5：1驻波比带宽对二极化端口分别为4．1％和4．8％，隔离度达30dB，沿长边的主要方面图的交叉极化电平对两极化分别为－29．1dB和－22．9dB.

双频带圆极化紧凑型微带贴片阵列天线设计

利用旋转馈电方法设计双频带圆极化的微带贴片阵列天线。该阵列包括四个金属微带贴片单元与一个金属微带矩形环。每个贴片单元为侧边单点馈电的切角矩形,且关于中心旋转对称。矩形环被放置在阵列中心,与四个贴片单元通过四条微带线相连。该中心矩形环既充当了馈电网络,为阵列提供了产生圆极化波所需的递增相位,又参与了辐射,提高了阵列天线的辐射性能。由于采用了矩形环馈电贴片单元的方式,该阵列只需单层介质板,具有结构紧凑的优点,而且在两个频段内实现了圆极化辐射。经加工、制作并进行测试,该阵列的-10 d B阻抗带宽分别为5.17 GHz^5.59 GHz和5.99 GHz^6.27 GHz,3 d B轴比带宽分别为5.19 GHz^5.49 GHz和6.1 GHz^6.18 GHz。

一种宽频带双圆极化微带天线阵列设计

为了支撑低轨卫星宽带数据下传需求,提出了一款宽频带双圆极化微带天线;采用微带天线作为基本辐射单元,基于层叠寄生贴片方式与加载空气腔方法展宽天线工作带宽并提高增益值,利用电容加载的三分支线定向耦合器对天线单元进行馈电进一步展宽天线带宽,并实现双圆极化辐射特性;单元电性能仿真结果良好,阻抗相对带宽为28.2%,轴比相对带宽达14.5%,峰值增益达到5.6 dBi;基于辐射单元进行4×4阵列组合,所设计阵列天线阻抗带宽覆盖7.7~8.9 GHz,同一单元不同极化与不同单元间端口间隔离度均≥15 dB,轴比在通带内均≤3 dB,方向图仿真与测试结果吻合良好,验证了设计方案的正确性。

高隔离度双极化微带天线直线阵的设计

本文介绍一种新型的 1× 16双极化微带天线直线阵的设计 .该天线采用双极化角馈方形贴片单元 ,阵列的垂直极化端口采用共面馈电 ,水平极化端口采用口径耦合 ,并在馈电网络中应用反相馈电技术 .实验结果表明 ,天线二端口驻波比小于 1.5的相对带宽分别达到 15 %和 13.5 % ,两端口之间的隔离度在频带内高于 33dB ,最大达到4 3dB .本直线阵可用作星载综合口径雷达系统的天线子阵 ,便于与有源收发器件结合 .

共用口径S／X双波段双极化微带天线阵

介绍了一种新的应用于合成口径雷达的双波段双极化(DBDP)共用口径微带天线阵,工作于S波段和X波段。为了实现S/X波段的奇数频率比(1∶3),在S波段采用正交的微带振子天线,在X波段采用双极化方形微带贴片天线;为获得较宽的带宽,该二天线均采用双层结构。在馈电方式上,S波段采用邻近耦合馈电,X波段采用同轴探针和口径耦合馈电。对天线进行了仿真、设计、加工和测试,仿真结果与实测结果吻合良好。实测的S波段和X波段阻抗带宽分别达8.9%和17%,实测的极化隔离度在两个波段内均优于20dB,实测的S波段和X波段交叉极化电平分别在-26dB和-31dB以下。本研究验证了这种具有奇数频率比的共用口径DBDP微带天线阵的可行性,对这种DBDP微带天线阵在SAR系统中的应用具有重要的参考意义。

高隔离度双极化微带贴片天线的设计

对双极化方形微带贴片天线端口之间的隔离作了理论与实验研究。基于腔模理论，直观地分析了高次模的激励影响单元两极化端口之间的隔离，并解释了反相馈电抑制其端口耦合的原理。设计、加工了一种新型的双极化微带贴片单元，理论仿真与实验测试结果吻合得很好，证实了应用该方法可使单元两极化端口间的隔离度提高约10～20dB。

高隔离度的双极化口径耦合微带单元与阵列天线

提出一种新型的双极化微带贴片单元与其阵列设计，该单元采用一对相互垂直的“H”形缝隙作口径耦合馈电，获得了良好的端口隔离度（在工作频带8．8～9．8GHz内实测值大于42dB）．该结构用于SAR系统天线的子阵设计时，其网络布置较为简单．基于此设计，研制了八单元直线阵列天线，理论仿真和实验相当吻合，不但测得高的端口隔离度（〉30dB），而且实测的交叉极化特性很好（〈-32．5dB）．

一种新型双极化口径耦合微带天线阵

提出一种新型双极化口径耦合微带天线阵 .基于时域有限差分法 (FDTD)分析 ,给出了 8× 2元天线阵的设计 ,整个天线阵的总厚度只有 1.8mm .实验结果表明 ,此天线阵驻波比小于 1.5的相对带宽达到了 4 .8% ,交叉极化电平低于 - 2 3d B,双极化端口的隔离度达到 30 d B.此天线阵可用作星载综合口径雷达 (SAR)系统的天线子阵 。

基于印刷振子和微带贴片的双极化天线单元研究

该文基于互补天线的原理,研究了一种基于印刷振子和圆形微带贴片的双极化天线单元,其中印刷振子为电流辐射源,圆形微带贴片等效为磁流辐射源,它们分别组成了两个极化端口,在空间形成双极化的辐射场。采用全波电磁仿真技术对该天线结构进行了电磁仿真和优化设计,仿真结果表明,在工作频带范围内,所设计的双极化天线的隔离度达到22 d B以上,在主辐射方向的交叉极化电平低于-20 d B。加工了双极化天线单元并进行了测试,其电压驻波比、端口隔离度和交叉极化电平均满足双极化天线的技术指标要求,验证了该双极化天线设计的可行性。

一种高隔离度的双极化微带天线阵的理论和实验

本文提出利用双端口的串行角馈方形贴片实现双极化，并设计了一种共面的双极化馈线网络．综合运用多端口网络模型、腔模理论和分片法，给出了单端口、双端口天线单元和双极化天线阵列的理论分析．本方法计算简便，适合于工程应用．实际设计了一副６ＧＨｚ频段的单层天线阵，实验测量的双端口隔离度达－４１ｄＢ，其性能明显优于通常的单层双极化微带天线阵．该面阵结构简单、馈线网络较小。

共用口径双波段双极化微带天线阵的设计

介绍一种新的共用口径双波段双极化(DBDP)微带天线阵的设计.天线工作于S波段和X波段,采用双线性极化,适用于机载或舰载的合成孔径雷达(SAR).为了满足高低波段的带宽要求,天线采用双层贴片形式,解决以往DBDP天线在低波段难以满足带宽要求的问题.在低波段采用微带振子天线,放置在高波段矩形微带天线的阵列间隙处,使低波段天线对高波段天线的影响降至最小,并由于利用了垂直放置的双极化微带振子作为低波段辐射单元,可以使双波段阵列适用于更广泛的双频比.在馈电方式上,采用外置功分器的形式,低波段采用邻近耦合馈电,高波段采用同轴探针馈电.对天线进行了仿真、加工和测试,实验结果验证了本设计的有效性.

双极化微带天线单元及二元阵的FDTD法分析

本文用FDTD全波分析法研究了双极化方形贴片单元的物理参数,即馈线宽度、相对介电常数和基片厚度对天线谐振频率、反射系数和隔离度的影响.比较了这些参数对二元阵和单元性能影响的不同,同时研究了阵列互耦随天线参数的变化情况.

一种双极化微带天线阵的设计

给出一种双极化微带天线阵的设计 ,分别对单元和馈电网络进行了研究。设计、测试了一个X波段的天线阵。测试结果 ,两种极化端口的阻抗带宽均大于 14 6 % (电压驻波比小于 1 6 ) ,端口之间的隔离度优于 34dB。水平极化端口的交叉极化电平抑制优于 - 2 6dB ,垂直极化端口的交叉极化电平抑制优于 - 2 4dB。该天线可以作为合成孔径雷达有源相控阵天线的子阵。

C波段超宽带双极化微带贴片天线的设计

设计并仿真优化了基于L探针耦合馈电的C波段超宽带新型±45°双极化微带贴片天线,所设计的实现双极化采用的方法是两个正交L探针相互耦合并进行馈电,使得天线所承载的信道容量得到大幅度提升。借助Ansoft HFSS 15.0,完成对所设计的天线进行仿真验证,使得其重合阻抗带宽为38%,即在3.95~5.80 GHz时驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于等于2。同时,该天线在两个端口分别激励的情况下平均增益大于9.0 dBi,两个端口之间的隔离度大于22 dB,交叉极化电平小于-15 dB。该天线结构设计简单,可广泛应用于C波段超宽带无线收发通信系统。

Ku波段宽频带双极化微带天线阵的设计

采用十字形缝隙耦合,层叠贴片和微带线馈电的结构形式,设计了一适用于Ku波段的宽频带双极化四元微带天线阵。利用电磁仿真软件CST5.0微波工作室对天线的电特性进行仿真优化,并制作了实物模型,实测结果和仿真结果吻合良好。两馈电端口驻波小于2的阻抗带宽分别达到20.9%和46.2%,端口隔离度高于17.5dB,天线增益11dBi。

X波段双极化Van Atta微带天线阵研究

利用双端口双极化微带天线阵元设计了一种中心频率在9.5 GHz的四元Van Atta平面阵,双端口双极化微带天线阵元采用双层介质口径耦合馈电技术。利用高频电磁仿真软件HFSS对阵元及阵列模型进行仿真分析,结果表明:以来波方向-35°,-5°,15°为例,所设计的Van Atta阵双站RCS在-35°,-6°,13°方向达到最大,阵列反向性良好;单站RCS值在-40°~40°来波角度范围内变化小于3 d B,且在前向半空间均大于均匀阵的RCS值,并克服了均匀阵的零陷限制。

一种结构紧凑的双极化微带阵列天线设计

提出了一种结构紧凑的2×4双极化微带天线阵列设计,该天线采用的阵元是矩形微带贴片。采用三维电磁场仿真软件HFSS13对天线进行仿真,仿真结果表明:该天线两个馈电端口在5.1~5.8GHz的频带范围内电压驻波比(VSWR)均小于2,阻抗相对带宽分别达到14.5%和16%,增益大于17d B。其尺寸较小,制作简单,满足工程实际应用需求。

并行角馈双极化微带天线阵的分析与设计

本文提出利用双端口的并行角馈实现双极化天线,并设计了一种新的双极化馈线网络。综合运用了多端口网络模型、腔模理论、分片法和补片法,给出了各天线单元和双极化馈线网络的理论分析方法。实际设计了一副6GHz频段的单层共面的四元天线阵,实测的双端口隔离度达-50dB,其性能明显优越于通常的单层双极化微带天线阵列。

一种双极化宽带相控阵贴片天线的设计

相控阵天线是由相位来控制波束指向的阵列天线,大带宽、双极化等特性是相控阵天线的特点。L型馈电和孔径耦合贴片天线带宽可达20%,但是一致性差,并且隔离度不高。针对上述问题,文章分析、改进了一种H缝隙的贴片天线并将之应用于相控阵领域,计算和测试结果表明:该种形式的双极化贴片天线完全可以应用于低剖面且具有较大带宽的相控阵天线,具有较大的实际应用价值。

C波段宽带双极化微带贴片天线设计

针对宽带双极化天线高隔离度难以实现的问题,设计了一种C波段宽带双极化微带贴片天线,天线单元采用口径耦合馈电的双层微带贴片形式来拓展带宽。为了提高2种极化端口的隔离,在地板上开一对相互垂直的H型缝隙,馈电微带线匹配枝节采用T字型结构。仿真结果表明,该天线在C波段相对阻抗带宽达21%(驻波小于2),具有良好的端口隔离度和高交叉极化抑制度。