一种小型同轴馈电微带贴片天线设计

现代通讯产品向小型化的趋势发展,对作为射频端的收发天线的尺寸也有了一定的要求,本文在一种基于同轴馈电的矩形微带天线的基础上,采用对天线贴片进行切口处理的方法,并通过天线仿真优化软件HFSS设计了一款微带天线,该天线在频率6.90GHz产生谐振,在谐振点上回波损耗值为-39.13dB,通过仿真分析,对应的10dB回波损耗带宽为2.46%(6.82~6.99GHz),该天线尺寸为14mm×14mm×1.6mm,该天线结构简单,加工调试方便,且达到了小型化的要求,具有很好的应用前景。

一种新型共面波导馈电Ku波段准八木贴片天线的设计

本文设计了一种中心频率为15 GHz、基于共面馈电结构的Ku波段准八木“贴片”天线,该天线结构相对简单、工作频段较宽并且具有较高的增益特性。该设计通过分析、添加并且优化寄生竖向“贴片”的方式实现特定频率范围内电感或电容的改变,从而达到提高天线带宽的目的。研究还表明:在两侧竖向“贴片”的两端添加横向“贴片”,通过调整横向“贴片”的方向,以及改变寄生贴片的参数,可以进一步地提高天线带宽。本设计提出的准八木“贴片”天线的工作频段比初始天线相对带宽提高了13.3%,工作频带内峰值增益达到8.3 dBi,平均增益达到7.5 dBi,工作频带内平均效率为75%。该新型天线可广泛应用于无线通信系统中,并可用作阵列元为设计相控阵、有源阵列以及毫米波成像阵列提供支持。

微带线耦合馈电的低RCS微带天线设计

设计一种微带线耦合馈电的低雷达散射截面(RCS)微带天线,天线工作频带为BD2 B3。通过提高介质基板的介电常数使天线小型化,并采用微带线耦合馈电技术,经仿真和实测结果表明,天线结构简单,调频容易,辐射性能优于同轴探针馈电微带天线,并有效地缩减了天线频带内的RCS,最大缩减量达到了30dB。

同轴馈电微带相控阵天线集成技术

以某毫米波同轴馈电微带相控阵天线为例,介绍了微带天线阵面的结构组成,分析了其工艺特点并指出工艺实现的难点。提出了微带天线阵面集成工艺方案,包含微带与金属底板层压技术、阵列SMP连接器焊接技术和集成效果检测技术。通过工艺试验结果验证表明,采用的集成工艺方案生产的同轴馈电微带相控阵天线阵面层压与焊接质量良好,空洞率指标、层压抗脱落强度和焊接强度均满足设计要求,能应用于实际同轴馈电微带相控阵天线阵面生产。

同轴馈电耦合微带贴片天线的时域有限差分法分析

提出一种融合曲线坐标和直角坐标的区域网格划分方法。在同轴线区域采用曲线坐标网格 ,用以代替传统的阶梯剖分 ,在其它区域及边界上采用直角坐标网格 ,从而极大地提高了计算效率。同时 ,在时域有限差分法中还采用了非均匀网格划分、PML吸收边界和 Prony外推法等技术 ,对同轴馈电的耦合微带贴片天线进行了分析。

同轴馈电耦合微带天线的MPSTD-FDTD分析

将多区域时域伪谱(MPSTD)与时域有限差分(FDTD)相结合的混合算法应用于同轴馈电耦合微带天线的分析,该混合算法充分发挥两种时域算法的优越性,对同轴馈电耦合微带天线进行了准确建模与快速分析,数值仿真验证了该算法的有效性和准确性。

同轴馈电微带天线输入阻抗的高效精确计算

提出了一种高效精确计算同轴馈电微带天线输入阻抗的方法.采用等效磁流环模型模拟同轴馈电,通过深入研究该馈电模型的激励电场,提出一种改进的数值积分路径以避开激励电场中的奇异点,在此基础上,对贴片在线面连接处作细化处理来模拟连接处剧烈变化的电流,结合分层介质格林函数,采用空域矩量法计算了方形和圆形同轴馈电微带天线的输入阻抗.计算结果与仿真软件结果吻合较好,证明了该方法的正确性.

一种简化同轴馈电微带天线的时域有限差分法分析

提出了一种简化的同轴馈电模型用于分析同轴探针馈电的微带天线。在时域有限差分方法(FDTD)中对于同轴馈电模型一般采用一维电压电流递推方式引入入射波形;同时结合细导线模型模拟同轴线馈电。需要对接地板同轴线接口处的电场值进行特别处理,过程较复杂。简化方法仅采用细导线模型作为馈电端口,在接地板与细导线探针间加电压源激励产生入射波形。省略了同轴线的建模及接口处电场值的处理过程,使得模型更加紧凑。数值仿真验证了该算法的有效性和准确性。

具有不同间隙电容的同轴馈电微带天线的数值分析

本文利用模式匹配理论和积分方程法对在同轴口面上具有不同间隙电容的同轴馈电微带天线输入阻抗特性进行了分析。理论结果与实验数据具有理想的一致性。研究表明,间隙电容的变化将对厚基片微带天线产生不容忽视的影响。

一种基于电磁耦合馈电结构的双极化微带天线设计

文中设计了一种层叠结构的双极化微带天线,两个极化端口采用不同的电磁耦合馈电方式,激励起两个正交的辐射场模式,提高了极化端口之间的隔离度。设计的天线由三层介质极板组成,两个极化端口的馈电层分别位于不同的介质层上,端口1采用缝隙耦合馈电,端口2采用振子临近耦合馈电,两个极化端口均从地板底部输出,适合于阵列应用。设计了一种工作于X波段的双极化方形微带贴片,在馈电结构上进行了匹配设计,实现两个极化端口的匹配和隔离。采用全波电磁仿真技术进行了结构设计和优化,仿真结果表明,在工作频率为9.85 GHz和10.15 GHz的频率范围内,该天线的两个极化端口的电压驻波比均小于2,极化端口的隔离度大于26 dB;在中心频点10 GHz处的增益分别约为5.79 dBi和5.17 dBi,带内增益平稳;虽然两个极化端口互异,但是在E面和H面上,两个极化端口表现出相接近的方向图,主瓣宽度均在80°左右,在主辐射方向上的交叉极化电平低于-25 dB。研究结果表明设计的双极化微带天线具有高隔离度和较为对称的辐射方向图性能,适合于在双极化阵列天线中应用。

同轴线馈电贴片天线设计

为了使同轴线馈电矩形贴片天线有较高的辐射增益,获得更远的传输距离,在天线尺寸增大不多的前提下,采用相对介电常数较低的材料和尽可能大的介质板厚度,设计出了中心频率fr=3GHz,相对带宽3.47%,S11最小值-40.7542d B,最大增益为6.9785d Bi的贴片天线,性能明显优于相对介电常数较高的材料和介质板厚度较小的贴片天线。

基于新型矩形同轴馈电网络的微带天线阵研究

研究了一种新型的C波段微带天线阵,他采用矩形同轴线(RCL)结构构成的集成化低损耗馈电网络馈电,有效降低了馈电网络损耗,提高了微带天线阵增益。首先分析了矩形同轴线相关理论,并对矩形同轴线馈电网络和微带天线子阵的基本原理和设计方法,分别运用HFSS和CST进行了仿真设计。仿真和实测结果表明,该馈电网络具有损耗低、稳定性好等优点,实测结果与仿真吻合。

馈电同轴芯径对微带天线性能的影响

针对同轴线馈电的微带天线,建立了等效电路模型。该等效电路表明,馈入到微带天线内部的导体直径直接影响天线的输入阻抗。为此设计了单频圆极化微带天线,采用电磁计算软件HFSS仿真计算了不同馈电芯径对天线参数的影响,验证了该理论。同时设计了双层介质的双频微带圆极化天线,采用同一个馈点馈电,上层微带介质中馈电导体的直径与下层微带介质中馈电导体直径不同。通过HFSS软件的优化仿真,得到了对应于两个不同频段的最优上下层馈电导体直径,获得了最佳的驻波。研究表明,对于单频和双频微带天线,通过优化馈入到介质中导体的直径可以改善天线的驻波特性。

基于顺序旋转馈电的Ka波段圆极化天线阵设计

针对航空航天、雷达和通信系统对定向性平面圆极化天线阵的需求,本文研究并实现了Ka波段宽带圆极化16单元微带天线阵。该天线阵以角截断微带贴片作为基本谐振单元,采用顺序旋转馈电技术构造成4元阵列,并再次对4元阵应用顺序旋转馈电技术,得到16元天线阵列以获得高增益。通过计算电磁学仿真软件对天线性能进行了分析,并使用Rogers 5880制作了天线实物,仿真和测量结果符合得很好。研究结果表明,在29.08~31.22 GHz频段内,天线阵的反射系数小于-10 dB,轴比小于3 dB,相对带宽超过13.8%,验证了通过顺序旋转技术,可以有效地实现高增益平面圆极化天线阵。

L型探针馈电宽频带微带贴片天线的设计

本文从传统的微带贴片天线出发,基于L型探针馈电方式,设计了一款适用于第二代、第三代移动通信系统的宽频带微带贴片天线,并利用AnsoftHFSS软件对其结构和性能进行了仿真分析。

1.8GHz微带平衡巴伦馈电印刷偶极子天线

为实现天线的小型化,借助ADS2009电磁仿真软件,设计了一种1.8 GHz微带平衡巴伦馈电印刷偶极子天线。样机测试结果显示,该天线相对带宽为15.54%,增益为2.16 dB,输入阻抗为49.37+j1.605Ω,3 dB波瓣宽度为78.8°。实测特性阻抗、回波损耗特性、E面水平极化方向及H面垂直极化方向等电磁辐射性能与仿真结果基本相符。该天线可独立使用,或作为大型天线阵的辐射元。

新型毫米波微带天线H槽耦合馈电设计

针对毫米波段微带天线频带窄,馈电对天线辐射影响严重等缺点,提出了一种新型天线单元结构。该单元采用H型槽耦合馈电和增加寄生贴片的方法,实现了天线带宽的增加。此方法可使得带宽达到11%(VSWR<2)。通过采用多层寄生贴片对单元进一步改进研究,验证了该单元具有进一步展宽带宽和作为天线罩保护天线的作用,天线的带宽可达到22%。

单馈电双模方形微带天线及圆极化实现

基于展开理论 ,给出了沿贴片对角线馈电时方形微带天线的内场分布和输入阻抗公式。通过在贴片四周切割缝隙 ,有效地降低了天线双主模的谐振频率并实现了圆极化辐射 ,讨论了缝隙长度与天线极化之间的关系。为实现微带天线的小型化提供了一种新途径 ,给出了

X波段微带天线阵的新型高效馈电方式研究

提出了一种采用波导缝隙和微带线共同给X波段微带贴片天线阵馈电的新型方式。用NFDTD对这种面阵进行数值仿真和设计。已制作出的天线阵的实测结果表明其效率可达68.5%。

L形探针耦合馈电E形层叠微带天线

设计了一种L形探针耦合馈电的宽频带E形层叠微带天线.通过在具有双峰谐振特性的E形贴片天线上方加载寄生元,构成三峰谐振特性,进一步展宽天线带宽;采用L形探针对E形贴片进行耦合馈电,避免了普通探针馈电引入附加电感的缺陷,从而提高天线的辐射效率.对提出的天线进行仿真设计及优化,实现了37.8%的阻抗带宽(VSWR<2),带内增益>7.6dBi,平均增益达到8.7dBi,交叉极化隔离度<-52 dB.