基于多模空腔模型的微带阵列天线馈电研究

针对微带天线的馈电方式对阻抗匹配影响较大的特点,本文在微带线侧馈模型的基础上,介绍了基于多模空腔模型的内插式馈电方法.将该方法应用于微带阵列天线模型,有效提高了天线增益,改善了方向性.HFSS仿真结果证明,改进方法使天线的方向性与增益都有所提高,阻抗匹配效果较好.     

基于E型贴片微带结构的无线电视发射天线

为减小传统电视发射天线的体积,提出将微带结构天线应用于电视发射系统的方法,设计一种基于E型贴片叠层的微带天线.通过采用叠层结构、E型贴片、馈电探针加装金属垫圈、空气填充和7/16射频同轴连接器,实现了微带结构的电视发射天线.为验证方法的有效性,加工了一款微带结构的UHF频段电视发射天线.测试结果表明:天线驻波比小于1.15(|S11|≤-23 d B)的相对阻抗带宽达到18.2%(频率范围544 MHz~653 MHz);中心频率处天线增益为9.23 d Bi;在1000W发射功率下,天线能够可靠工作.设计的微带结构电视发射天线尺寸显著减小,简化了天线结构和调试过程,从而节约了天线的制作成本.     

一种新型高增益贴片天线阵的研制

利用光子晶体可以抑制基板表面波传播来提高天线增益的基本思想,改进设计了一种高增益多层耦合贴片天线.天线采用悬置耦合馈电方式,使馈电电路与辐射元分离,减小了馈电电路对辐射元性能的影响,从而便于在阵列中的应用,同时,通过在覆盖层加载基底钻孔型PBG结构,使单元天线增益可以达到11.54 dB,相比普通单层微带贴片天线,增益提高了8.68 dB.在此基础上,采用均匀等辐并联馈电网络,实际制作并测试了一个4×4元高增益微带贴片平面天线阵.测试结果表明:天线阵在12.0-13.0 GHz的频带内均满足驻波比小于2.0(VSWR<2.0);在中心频率12.5 GHz处,天线阵增益可以达到22.23 dB,副瓣电平小于-13.5 dB,相对于普通4×4元微带贴片天线阵,增益提高了近一倍,这样的结构在平面天线阵小型化领域应用前景广阔.     

利用介质加载调相实现毫米波有源发射天线

提出了利用有源电路和介质加载微带线调相技术提高毫米波微带阵列天线增益的方法,设计并实现了一个具有高增益的有源毫米波微带天线阵列.该阵列天线由4个子阵组成,每个子阵有64个微带贴片单元,分别由紧凑的混合毫米波功率放大器馈电.通道间的相位在补偿后的不一致性小于10°时,所实现的毫米波微带阵列天线的增益达30 dB,从而验证了该方法的有效性.     

新型夹层电磁带隙微带天线

研究了一种新型夹层电磁带隙(EBG)结构在微带天线中的应用.文中分析了电磁带隙结构的特性,给出了天线的设计与仿真结果及实验结果.实测表明,利用这种电磁带隙结构在低介电常数基片下可比普通矩形贴片天线的增益提高大约1.8dB,使天线增益达到9.6dB.仿真和实验结果均验证了这种结构对提高微带天线增益的有效性.     

小型化双频微带阵列天线设计

针对双频工作的无线通信系统的传输要求,提出一种小型化双频微带阵列天线,该天线由4个矩形贴片辐射单元和微带线馈电网络组成.首先设计具有双频工作特性的开槽微带贴片单元,其馈电采用偏心侧馈的方式,可通过贴片尺寸与开槽的长度对2个工作频率进行独立调节;然后设计一分四等分功率分配器,作为阵列天线的馈电网络;最后,利用该馈电网络将等间距分布在同一直线上的4个结构相同的微带贴片单元连接,构成中心馈电的四元微带阵列天线,并利用三维电磁仿真软件对该阵列天线的性能进行仿真与优化,结果表明其在2.3 GHz和2.6 GHz 2个工作频段内可满足小型化双频带覆盖的技术要求,并具有较好的增益和方向性.     

单点馈电椭圆形微带贴片圆极化天线的分析与设计

利用椭圆微带贴片的几何轴比接近于1,将椭圆贴片看成是圆形贴片,加上一些微扰⊿S,采用圆形微带腔内的模式分析,推导出了便于工程应用的椭圆形微带贴片圆极化天线的设计公式。井据此设计了三公分椭圆形微带贴片圆极化天线元,获得了满意的结果。     

新型海事卫星通信微带贴片天线单元

结合经验公式和仿真软件,设计了一种双层贴片,两层介质的微带贴片天线单元.该单元天线采用单馈点正方形切角的方式实现圆极化,在频率为1520～1680 MHz、驻波比<1.5时,相对阻抗带宽达到10%,满足了第四代海事卫星通信中BGAN业务的需要.此外,该天线单元舍弃了传统的探针耦合馈电方式,采用特性阻抗为100Ω的微带线馈电,便于实现天线阵微带馈电网路的设计,从而达到改善其方向性及轴比带宽的目的.     

矩形微带贴片天线的FD-TD电磁仿真

运用时域有限差分法（ＦＤ－ＴＤ）实现了对矩形微带贴片天线电磁特性的仿真。详尽地介绍了仿真软件中ＦＤ－ＴＤ算法的具体实现并给出了对矩形微带贴片天线在时域和频域的电磁仿真结果。     

非均匀结构超材料天线罩的研究

提出了一种非均匀排列超材料结构.通过理论计算,该结构在Ku频段内的等效相对介电常数可以控制在0到1之间.该结构可用于天线罩提高天线的增益.分别对单个微带天线、2×2微带阵列天线、4×4微带阵列天线3种情况加载超材料天线罩的效果进行仿真.仿真结果表明:超材料天线罩对提高天线及天线阵增益的效果随着天线单元数的增加而减弱,如单个微带天线增益可提高6dB,而4×4微带阵列天线增益的提高只有1.6dB.     

微带天线的有限元法分析

本文提出用有限元法分析微带贴片天线。对微带馈电矩形微带贴片天线进行了计算,获得了微带天线内和沿馈线的场分布,并由此计算了微带天线的谐振频率、输入阻抗、辐射方向图等。此方法简便灵活,计算结果和实测值具有较好的一致性。     

宽频带双极化天线元的研究

对可用作有源相控阵元的多层微带贴片天线的频带展宽方面的技术作了介绍和分析,重点研究了其中层叠式展宽频带的思路.用全波分析法分析了层叠微带贴片天线的特性,采取了共面波导对十字形槽馈电的新颖的馈电结构,设计并仿真了一个多层结构的宽频带天线元,验证结果良好.     

银杏叶状仿生天线的构想与设计

文章运用仿生学的一些原理和知识,设计了一种基于圆形贴片的小型化宽带印刷微带天线,天线由基板、贴片、接地板三部分组成,贴片部分模仿银杏树叶的形状。介绍了微带贴片天线的工作原理以及描述天线性能的一些参数,对各种实施方案作出分析,通过HFSS9.2建模,对天线的各类参数进行了细致的调节,研究了天线各部分尺寸参数变化对其性能的影响。通过仿真过程,结果表明:天线只能在2-3GHz左右的频带范围内满足驻波比小于2以及方向性比较好的要求;但在更高的频率范围内的仿真结果却不尽人意;比对分析后选定了最佳的参数,制作出的实物也证明了此种仿生天线的设计是可行的。这种设计在一定程度上改善了天线的性能。研究表明,利用仿生学的知识解决天线设计中遇到的问题是可行的,仿生类天线今后或许可以成为一个有很大发展空间的研究领域。     

一种可用于卫星通信的微带天线阵元

通过计算机仿真对微带贴片天线的阻抗和辐射性能进行了仔细的研究，找出了一些微带贴片几何尺寸与天线特性参数之间的关系，在此基础上提出了一种可用于VSAT站基本上满足C波段卫星通信对频率、带宽、极化、隔离等要求的微带天线阵元的结构。     

用简化多端口网络模型分析矩形微带贴片天线

用简化多端口网络模型分析了一侧馈矩形微带贴片天线的阻抗特性,所得结果与文献的计算结果和实验结果具有较好的一致性,证明了所用方法的有效性,并进一步分析了矩形微带贴片天线的辐射特性。     

矩形微带贴片天线的多端口网络模型的简化研究

提出了一个便于计算的微带贴片天线的简化多端口网络模型,应用该模型和二维平面电路的分析方法,分析了一侧馈矩形微带贴片天线的输入阻抗,所得结果与文献的计算结果和实验结果吻合良好。     

卫星电视接收天线的主要性能要求与极化调整

介绍了卫星天线对于天线增益、频带特性、驻波比、天线噪声、天线方向性等主要性能的要求，并阐述了天线的极化调整，包括只收线极化波时极化器的调整及圆极化器的调整。     

小型化蝶形微带天线的全波分析

采用矩量法分析了蝶形微带贴片天线,可用于比较准确地预测这类微带贴片天线的输入阻抗,谐振频率和方向图,根据该天线的特定形状,采用全域基和脉冲基相结合的基函数,同时采用渐进抽取方法处理求解过程中遇到的奇异函数积分,将两维无限积分化为一维有限积分,从而大大缩短了计算时间,通过本程序得到的计算结果和实验结果比较一致,数值结果也表明,这种蝶形天线是比较普通矩形微带贴片天线面积小很多的一种小型化设计。     

一种新型介质埋藏贴片天线阵设计

为解决介质埋藏微带天线组阵后天线增益较低的问题,运用介质中电磁波传播理论、微带天线耦合理论、介质埋藏天线技术和微带天线圆极化技术等,采用天线阵元不共介质、同轴馈电、馈电点选在辐射贴片对角线上,在辐射贴片上附加简并分离单元等措施,设计和制作出了一种新型介质埋藏贴片天线阵列. 经仿真计算和实物天线测试显示,天线仿真增益为10.45 dB,实测增益约为9.2 dB,接近同类型的微带天线二元阵增益,该天线符合北斗天线性能要求,采用新型组阵结构后天线增益得到明显提高.      

空气腔对RFID读写器天线性能影响的研究

依据空气腔在滤波器和微带贴片天线中的成功应用,将其引入RFID读写器天线,针对工作频率和带宽特性进行研究.天线采用在介质板中间适当挖空的方法,使其形成一个矩形空气腔,从而调节谐振频率、提高阻抗带宽和辐射特性.相比较没有空气腔的天线性能指标为:在S11≤-10dB时,阻抗带宽从13MHZ增加到51MHz;AR≤3dB时,轴比带宽从7MHz增加到13MHz;天线增益从4.79dB增加到了6.34dB.