基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线

制作并测量了一种基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线,并讨论了天线的各结构参数对天线性能的影响。测量结果表明:通过Wilkinson功分器馈电,可使天线驻波带宽达47.5%,轴比带宽达50%,方向图前后比达-21dB,实现了低后瓣宽带圆极化微带天线的设计。

缝隙耦合馈电宽带圆极化天线设计

设计了一种宽带圆极化微带天线。该天线工作在L波段,采用Wilkinson功分器结合90°移相段,借助正交H型缝隙向圆贴片辐射单元耦合馈电,通过提高双端口的隔离度改善了圆极化性能,引入厚度可调空气层进一步优化了工作带宽。测量结果表明:驻波小于2带宽达50.4%,轴比小于3dB带宽达32.0%,中心频点0dB以上增益覆盖范围达到115.5°,轴比小于3dB覆盖范围达到157.5°,实现了天线宽频带和宽覆盖角圆极化性能。

Ku频段双极化缝隙耦合微带天线设计

综合运用缝隙耦合馈电技术、双线馈线技术和引入空气层等方式展宽了天线的频带,设计并仿真出一种工作在Ku频段＂H＂形缝隙耦合馈电的双极化微带天线。天线采用多层结构,减小了天线尺寸,天线单元的＂H＂形状耦合槽垂直放置,提高了两馈电端口的隔离度,两端口同时馈电并电控调整馈电强度,从而合成线极化指向可变的辐射场。用三维电磁场仿真软件HFSS对天线阵的电特性进行了仿真和优化,结果表明：天线单元工作在12.25~12.75 GHz频率范围内,中心频点处增益为8.27 d B,回波损耗小于-10 d B时,相对阻抗带宽为10.1%,两个极化端口隔离度在40d B以上。

一种宽频带四单元微带天线阵设计

综合运用了H型缝隙耦合馈电技术和引入空气层技术展宽了天线的频带,设计出一个工作在Ku波段的宽频带微带天线单元并组成四单元阵列。该天线由两层介质板构成,并利用180°反相馈电抑制了高次模的耦合激励,降低了交叉极化电平。使用三维电磁场仿真软件(Ansoft HFSS)对微带天线进行仿真优化,仿真结果表明,天线单元性能良好,相对阻抗带宽(S11≤-10 dB)为8.5%,增益为8.05 dB。四单元天线阵列相对阻抗带宽(S11≤-10 dB)达到16.6%,增益为13.7 dB。天线阵列性能良好,设计方法具有很好的可扩展性。归纳总结出的介电常数计算式也具有普遍性。

新型毫米波宽带圆极化微带天线阵列设计

提出了一种基于H形缝隙耦合的毫米波方形切角圆极化微带天线单元,对影响其轴比特性的各参数进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了4×4毫米波宽带圆极化微带天线阵列。仿真结果表明,该天线阵列阻抗带宽(S_(11)<-10dB)和轴比带宽(4R<3dB)分别达到了25.9%(32.2～41.8G1z)和20.1%(32.6～39.9GHz),与传统圆极化微带天线阵列相比,分别提高9.7%和14.7%,天线阵列最大增益为19dB,在整个轴比带宽内,增益均大于15 dB,副瓣电平及交叉极化电平均较低。

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。