平面端射圆极化天线进展综述

全面总结了平面端射圆极化天线的发展历程和重要突破。以正交磁偶极子和平面互补振子两大核心工作原理为主线,深入剖析平面端射圆极化天线的一般性设计方法,阐明其形态演变规律,详细介绍了平面端射圆极化天线的宽带设计技术、波束调控技术以及高增益设计技术等研究现状,最后探讨平面端射圆极化天线的可能发展方向,用于指导该领域的科学研究和工程设计。

一种宽带高增益圆极化超表面天线

提出了一种基于超表面的宽带高增益圆极化天线。首先,采用改进的平面螺旋天线作为馈源,螺旋臂宽先增大后减小,既紧密缠绕又缩短了臂长,提升了圆极化性能的同时,缩减了天线的尺寸;然后,设计了一种宽带单层的超材料单元结构,其相位调控范围可达360°,通过周期性排布将其组成反射超表面;最后,将馈源放置在反射面的焦点处,实现高增益天线整体设计。实验结果表明,所提出的天线最高增益可达23.2 dBic,3 dB增益带宽为44%(4.8~7.5 GHz),该频段内阻抗匹配良好(驻波比小于1.5)且满足圆极化特性(轴比小于3 dB),实测结果与仿真结果一致性较好。该天线方向性图稳定,实现了电磁能量的聚集。

微带磁流振子天线综述

文章综述了微带磁流振子天线的最新发展情况,从理论上对比了微带磁流振子天线和电流振子天线的辐射机理,阐述了微带磁流振子具有水平极化和高增益的新颖性,最后介绍了微带磁流振子在新型天线阵列、圆极化天线、高增益天线的应用。

宽带宽波束圆极化微带八木天线

提出了一种具有两级双贴片引向器结构的双馈圆极化微带八木天线.通过移除部分接地板结构,有效地增大了天线在端射前向的圆极化增益和波束宽度.等幅异相的同轴双馈模式使得该天线具有较宽的工作频带.数值仿真与实验结果表明:该天线同时满足驻波比RVSW≤1.5及端射方向轴比RA≤3dB的相对带宽为11%.天线在俯仰面仰角0°至80°的范围内具有良好的圆极化辐射特性,方位面主极化半功率波瓣宽度达到88°,同时具有较高的辐射前后比.良好的工作特性表明此天线可作为机载或弹载通信的备选天线.

采用可穿戴圆极化天线的离体信道特性建模与分集接收方法

提出了采用一对反旋向平面端射圆极化可穿戴天线进行分集的体域通信抗多径接收方法,其原理是利用平面端射圆极化天线的俯仰面宽波束特性克服身高变化带来的幅度衰落,并利用其圆极化特性改善来波极化失配引起的深度衰落。在5.8 GHz频段上设计了天线实物,然后测量体域传播特性并建立离体分集信道模型,进而研制了信道仿真器,并与线极化天线分集情况进行比较。实验与仿真结果表明,同等条件下圆极化分集的等增益合并功率电平比线极化分集平均提升2.1 dB,多径均方根时延扩展及多径数显著降低,系统传输误码率可降低一个数量级,充分验证了体域圆极化天线分集接收方法的正确性及有效性。

双频圆极化天线设计方法综述

根据圆极化和双频天线的设计原理,总结了双频圆极化天线的设计方法,通过不同馈电方式和谐振方式分为四类进行阐述。归纳了近几年拓展双频圆极化天线带宽的方法,从结构上分别按照微带缝隙天线、平面单极子天线和阵列天线进行介绍。列表分析了各种设计方法的实现难度和典型天线各项性能参数,最后简述了适用于双频圆极化天线小型化的优化方案,并对未来发展趋势进行了展望。

基于超材料的双频双圆极化北斗导航天线设计

基于超材料结构提出并设计了一种应用于北斗卫星导航系统的双频双圆极化短报文通信天线。天线结构为由16个I形超材料单元和17个Γ形超材料单元构成的单臂平面螺旋,采用单点馈电方式进行馈电。利用超材料可以在不同频段分别产生负相移常数和正相移常数的特性,实现在北斗L频段辐射左旋圆极化波、在S频段接收右旋圆极化波的特性。结果表明,天线在1.615 GHz频率处辐射左旋圆极化波,增益约为3.6 dBi,在L频段,S_(11)<-10 dB的带宽约为8%,3 dB轴比带宽约为6%;天线在2.492 GHz频率处接收右旋圆极化波,增益约为4.85 dBi,在S频段,S_(11)<-10 dB的带宽约为12%,3 dB轴比带宽约为5.5%,满足北斗卫星导航系统短报文通信的要求。