Designing a Dual-Feed Circular Polarization Antenna

This paper describes a novel dual-feed circularly polarized antenna,and the dual feeding mode is realized by grooving on the antenna radiator.The antenna utilizes air dielectric material to meet the requirements of low weight and cost.Test results demonstrate that the antenna exhibits capacitive loading between the metal antenna patch and the ground floor,allowing for adjustment of the working frequency of the dual-feed circularly polarized microstrip antenna.Specifically,the original center frequency of 2.264 GHz was reduced to 1.582 GHz,facilitating antenna miniaturization and broad bandwidth.With a return loss(S11)below-10 dB,a bandwidth of 72 MHz(1.552-1.624 GHz)was obtained.Additionally,the dual-feed microstrip antenna incorporates a 90°bridge,resulting in circular polarization gains of 2.26 dBi at 1.561 GHz and 2.45 dBi at 1.575 GHz.Overall,the antenna design offers a large working bandwidth and excellent circular polarization characteristics,making it suitable for a wide range of applications in satellite navigation and positioning terminals.

Design of S-Band Circularly Polarized Double-Layer Microstrip Antenna

This paper proposes a compact polarization microstrip antenna based on double-layer structure. The band- width of the whole antenna is widened by expanding the top and bottom layers respectively. After the design of antenna structure and adjustment of size, the proposed antenna can achieve both the left- and right-hand circular polariza- tions in 2.33 GHz--2.97 GHz. Measurement results indicate that the effective bandwidth is 640 MHz in S-band and the relative bandwidth can achieve 24% with S, less than- 15 dB.

On the Design of Slot Cut Circularly Polarized Circular Microstrip Antennas

Circularly polarized microstrip antenna is frequently realized by cutting the slot inside the patch and feeding it along the diagonal axis. In the reported literature, procedure to design them at any given frequency is not available. In proposed work, circularly polarized slot cut circular microstrip antenna at 900 MHz is discussed. By studying the surface current distributions at two orthogonal modes, formulations in their resonant length are proposed. The frequencies calculated using them closely agree with simulated results. Using proposed formulation, procedure to design circular polarized antennas at different frequencies is presented that gives circular polarized response. Thus, proposed work will be helpful to design similar circular polarized circular microstrip antenna at any desired frequency.

Design of low-sidelobe circularly-polarized microstrip array for RFID readers

A low-sidelobe circularly-polarized(CP) microstrip patch array for 2.4 GHz radio frequency identification(RFID) readers is presented.The antenna array with a Chebyshev current distribution is composed of 6 microstrip elements.The CP operation is obtained by the quasi-square patch with difference in lengths of the two sides.The antenna has been investigated numerically and experimentally.Measured results show that the array has a Chebyshev pattern with the sidelobe level of-23 dB, the half-power beamwidth of 16° and an impedance bandwidth(S11≤-10 dB) of 130 MHz, which is suitable for RFID reader applications.

3D打印圆极化三角形微带天线设计与制作

针对普通单馈电圆极化微带贴片天线加工过程中对切角尺寸精度要求高的问题,提出一种3D打印的圆极化三角形微带贴片天线的设计和制作方法。与传统贴片切角或贴片中心开非对称槽实现圆极化的方法不同,该方法通过在介质基板上应用3D打印嵌入十字形槽实现圆极化辐射,研究结果表明,天线的阻抗带宽为7.3%(2.38 GHz~2.56 GHz,回波损耗小于-10 dB),圆极化带宽为1.2%(2.44 GHz~2.47 GHz,轴比小于3 dB),由于介质基板上的开槽尺寸远大于贴片切角尺寸,因此降低了对开槽尺寸的精度要求,提高了设计的灵活性。

一种小型UHF RFID读写器天线设计

基于RFID系统对天线的要求,提出了一种适用于UHF频段上的RFID读写器天线。该天线采用背馈馈电方法,通过在分形结构上采用非对称矩形切角来实现天线的小型化和圆极化。利用电磁仿真软件分析了天线性能,仿真与测试结果吻合良好。

一种新型UHF RFID阅读器圆极化天线

传统的圆极化阅读器天线采用单馈电微带天线方式设计,频带窄、极化特性较差。在单馈电微带天线的基础上,采用探针馈电曲线贴片的方式,在圆形铁片上开了4个对称的方形缝隙,最终设计出一种新型的UHF RFID圆极化阅读器天线。天线的结构尺寸为167.5 mm×167.5mm×3mm,阻抗带宽为870-936 MHz,3dB轴比带宽为900-918 MHz,最大增益为3.5dB。与传统的圆极化阅读器天线相比,设计的天线频带宽,且极化特性得到良好改善,能够满足工程上的应用需求。

短接贴片加载的双频圆极化卫星导航天线

为了降低双频圆极化天线设计的复杂性和成本,文中介绍了一种用于双频全球定位系统(GPS)的紧凑型双耦合短接贴片加载的贴片天线。该天线采用短接贴片加载技术,使得其整体尺寸仅为42 mm×42 mm×9 mm,同时利用超低成本的PPO塑料替代高介电常数的基板,从而实现了成本的降低。提出的紧凑型双耦合短接贴片加载技术使得该天线能够在L1/L2 GPS频段共振。在L1/L2 GPS频段上,该天线在具有大地平面的情况下表现出良好的性能。圆极化辐射增益在L2频段达到3.12 dBic,在L1频段达到4.08 dBic,显示出较高的增益性能。同时,在这两个频段上,该天线的3 dB增益带宽分别为31 MHz和43 MHz。因此,所提出的天线不仅具有低成本、双频、紧凑的特点,而且在L1/L2 GPS频段具有良好的性能表现,是一种理想的贴片天线选择。这种天线的设计和制造对于GPS定位系统的应用具有重要意义,可以满足对于低成本、高性能的天线需求。

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。

一种新型圆极化UHF通用型RFID读写器天线

面向超高频(UHF)通用型射频识别(RFID)读写器天线的应用需求,设计了一款完全覆盖全球UHF(840 MHz^960 MHz)频段的RFID圆极化读写器天线。天线采用平面缝隙贴片结构,以共面波导(CPW)馈电方式实现宽频带圆极化特性。测试结果表明,天线的阻抗带宽为735 MHz^1 014 MHz(S11<-10 dB),相对带宽31.9%,并且在840 MHz^960 MHz频段内S11<-20 dB,3 dB轴比带宽为838 MHz^1 134 MHz,相对带宽30.0%,工作频带内有大于3.5 dBi的平坦增益。仿真结果与测试结果基本吻合,天线结构精简,易于加工,满足全球UHF RFID读写器天线的应用需求。

UHF频段RFID读写器天线小型化设计

RFID天线通过贴片切角、挖方形槽以及接地板开十字形缝隙的方法来减小尺寸、实现圆极化和提高天线增益,通过对参数的优化仿真最终使天线轴比接近1d B,增益达到-0.69d B,尺寸比传统天线减小了21%,满足我国UHF频段的要求。

一款UHF波段小型化RFID天线的设计

设计了一款工作在超高频的小型圆极化射频识别微带天线。天线的辐射贴片是边长都为阶梯状的四边形。通过贴片的两个矩形槽实现天线的圆极化,并且能有效减小贴片的尺寸,调整两个槽的角度和长度可以控制天线的圆极化性能。通过调整贴片中心圆形槽的大小可以实现天线的良好匹配。天线的仿真结果表明:在920~925MHz频带范围内,回波损耗小于-20dB,轴比均在3dB以下,增益大于8dBi。加工出天线实物,天线的实测结果与仿真结果吻合良好。

一种通用型UHF RFID读写器天线的设计

针对全球各国超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别技术(radio frequency identification,RFID)系统许可频段不同问题以及圆极化特性天线需求,提出了一种覆盖全球UHF频段(840~960 MHz)的通用型RFID读写器天线。该天线以传统微带单极子天线为理论基础,采用一个V形边沿接地板和一个微带线偏心馈电的非对称多边形辐射贴片,实现了天线的圆极化和宽带化特性。天线尺寸大小为90 mm×100 mm×0.8 mm。使用HFSS软件对天线进行了建模、仿真和优化设计,并对天线实物进行了测试,测试结果跟仿真结果有着良好的一致性。最后得到的天线阻抗带宽为154 MHz,相对阻抗带宽为17.2%;轴比带宽为211 MHz,相对轴比带宽为22.8%;+Z方向上的最大增益为2.1 dBi;在+Z和-Z方向上分别辐射右旋圆极化波和左旋圆极化波。该天线具有宽带且小型化的良好特性,能满足全球通用型UHF RFID读写器天线的应用要求。

基于矩形环加载的UHF频段宽带圆极化天线设计

提出了一种同时提高探针馈电单层圆极化微带天线的增益带宽、阻抗带宽及圆极化轴比带宽的方法,解决了传统单馈点单层微带天线阻抗及圆极化轴比带宽较窄的问题。基于环形贴片行波圆极化辐射原理,通过在辐射贴片上方加载一方环形金属贴片,该贴片内外环与辐射贴片边缘等距设计,可调参数少,增加了天线阻抗及轴比宽带,提高了天线增益,同时实现低剖面应用。基于此方法,设计了一款应用于某型号的UHF频段宽带圆极化天线,并加工实物。实测结果表明:该天线电压驻波比(VSWR)<2的带宽达到17.2%(370 MHz~440 MHz),轴比(AR)小于3 dB的带宽达到8.4%(395 MHz~430 MHz),天线带宽内主辐射增益约7 dB左右。设计方法对提高单馈圆极化微带天线的轻小型化、宽带技术水平具有重大意义,应用前景广阔。

An L-strip fed stacked patch antenna for maritime satellite communications

A practical antenna has been designed and developed for INMARSAT mobile satellite communications. The design uses low cost materials such as foam and copper foil to create a stacked microstrip antenna array. Several techniques were adopted to enhance the impedance bandwidth and axial ratio bandwidth. The final design parameters were optimized by EM simulation. Finally, the L-strip fed six-element stacked microstrip antenna array was constructed and tested. Simulated and measured results show that in the whole INMARSAT work band, the VSWR of the antenna is less than 1.6, its antenna gain is higher than 15dB and wide-angle axial ratio （AR） 3dB is more than 21°. The antenna has been successfully used with a HNS 9201 terminal.

基于倒S形枝节的宽带圆极化天线设计

为满足无线通信日益增长的带宽需求,扩展圆极化微带天线阻抗带宽和轴比带宽的同时保持无线设备的小型化,本文基于微带缝隙天线提出了一种宽带圆极化微带天线的设计。该天线整体尺寸为30 mm×30 mm×1.6 mm,顶部结构为倒S形枝节,采用偏心侧馈的馈电方式,通过在微带线上加载矩形短截线改善天线的阻抗匹配,扩展了天线的阻抗带宽,在接地板上切角、挖槽扩展了天线的轴比带宽。测量结果表明,天线的-10 dB阻抗带宽为62.1%(5.14~9.81 GHz),3 dB轴比带宽为63.9%(4.43~8.59 GHz)。该天线具有小型、宽频带的特性,适用于5.8 GHz频段和WiFi-6E频段的无线通信系统中。

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。

一种多频微带卫星通信天线设计

为了满足卫星通信多系统、多业务工作的需求,论文利用层叠结构的紧凑结构形式,提出一种多频段水下卫星通信天线,使工作频率能够覆盖北斗的3频段及天通1号卫星的2频段。经过初步仿真计算显示天线形式可以满足卫星通信的要求。经过进一步优化设计,天线达到设计性能指标要求,并展开了加工调试及测试工作,测试结果显示天线实物驻波比和辐射特性等指标与仿真计算相一致。

小型化双频段GPS微带天线

为了满足GPS定位准确性和可靠性的需要,要求天线在GPS两个频率上实现圆极化.该文介绍一种通过单个探针馈电的双层正方形切角的微带贴片天线.此天线采用不同介电常数的微波陶瓷基片,与常规的双频圆极化天线相比,其尺寸减小了且没有在两层贴片间引入空气层,结构紧凑,便于加工.文中给出了天线的详细设计及实验结果,并进行了讨论.实测结果证明了该设计的有效性.

一种新型宽带圆极化微带天线的设计

采用四层介质耦合馈电结构,设计了一种新型宽带圆极化微带天线。选择方形倒角贴片为辐射单元,采用开路微带线耦合馈电,附加一并联调谐枝节,不仅拓宽了阻抗匹配带宽,而且有效改善了天线的圆极化轴比特性。利用这样的圆极化单元,组成四元圆极化天线阵。经过计算和测试,天线工作于3.0GHz时,单元和天线阵的阻抗带宽分别达到了14.3%和31.3%(VSWR<2),3dB轴比带宽分别达到11.67%和29.87%。这种结构的圆极化天线阵在无线通信等领域应用前景广阔。