椭圆微带圆极化天线的特性和设计

本文综合了最近几年国内外有关微带天线的资料。简要地介绍了微带天线的优缺点和微带圆极化天线的种类。详细地叙述了椭圆微带圆极化天线的特性,包括辐射场、阻抗、方向性系数、椭圆长轴与频率的关系式和设计方法。设计和实验了这种天线,实测结果与现有资料比较,天线性能良好。     

圆形微带贴片直线阵列天线的分析和设计

微带天线具有低剖面、体积小和易于与载体共形等优点,因而在雷达、移动通信、卫信通信等领域获得了广泛的应用。针对工作频率为15GHz时的圆开微带贴片辐射单元,研究和以此辐射单元构成的微带直线阵列天线的分析和仿真,为实际天线系统的研制提供了参考。     

新型宽波束圆极化天线--微带介质天线

通过在微带天线中引入介质天线原理，提出了一种以简单方式展宽微带天线波束和提高低仰角增益的新方法，从而发明了一种新型宽波束天线－微带介质天线。该天线具有极宽的波束、较高的低仰角增益和波束范围内有较好的圆极化性能等特点。文中给出了天线的原理、设计公式和实验结果。     

一种交叉馈电微带阵的研究

本文根据不均匀的微带传输线中的寄生辐射理论,研究了微带开路端的辐射性质,并应用它组成面阵微带天线。对两种实验性微带天线阵的测量表明,交叉结构馈电方法和阵元设计相结合,可在一定范围内灵活控制口径场的分布,达到控制天线辐射波束参数的目的。根据所测量微带天线阵的性能,在满足一些跟踪、定位和测距装置的小型化结构上,有实际应用价值。     

一种采用组合陷波结构的新型超宽带平面天线

首先提出了一种小型平面超宽带天线的设计。天线采用FR4印刷电路板制作,由共面 的叉形辐射单元和多边形缝隙构成,整体尺寸为30 mm×28 mm×0.8 mm。采用 HFSS软件对天线进行了优化设计和参数分析。然后,通过在叉形辐射单元增加微带开路枝节 并且在地板开一对倒L形细裂缝的办法,设计了组合陷波结构的超宽带天线。实验表明：组 合陷波结构天线在51～5.9 GHz阻带内,回波损耗的最大值达-1.5 dB,与常规的 单陷波结构超宽带平面天线相比较,其回波损耗频率曲线更为陡峭,从而能更有效地提高 超宽带通信系统抑制无线局域网设备所带来干扰的能力。     

一种新型宽频带多频微带天线设计

目前,同时适用于蓝牙、射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网这几大主流物联网通信技术标准的多频天线设计较少,为此,提出了一种新的小型化宽频带多频微带天线。该微带天线主要由一个矩形环、一个开口六边形环、三条矩形带以及缺陷地组成,可同时工作在蓝牙、射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网的通信频段上。天线谐振频率分别为2.47 GHz、3.48 GHz和5.55 GHz,相应带宽为0.11 GHz(2.38～2.49 GHz)、0.86 GHz(3.19～4.05 GHz)和1.11 GHz(4.95～6. 06 GHz),增益最高达到5.75 dBi。实测结果显示,该天线在工作频段具有很好的辐射特性和增益,适用于当前应用的无线通信系统。     

无源超高频抗金属标签天线设计方法综述

射频识别（RFID）技术的不断发展,对标签天线提出了更高的要求。普通标签天线直接应用于金属表面时,由于受到金属边界的影响,其性能会出现一定程度的下降。详细介绍了4种无源超高频抗金属标签天线的设计方法,包括调整天线与金属面的间距、采用吸波材料、引入高阻抗表面基板、采用平面倒F天线（PIFA）或微带天线结构,并分析了每种方法的优缺点及其对标签天线的阻抗匹配、带宽、尺寸、识别距离以及成本等方面的影响。微带贴片天线不仅具有低剖面、高方向性等优点,而且含有金属接地板,常用作抗金属标签天线的设计原型。在抗金属标签天线的设计与实际应用中,研究者可针对具体要求灵活运用这些设计方法。     

可用于物联网的高隔离度双频MIMO天线

设计了一种高隔离度双频多输入多输出（MIMO）天线,该天线覆盖2.4 GHz和5 GHz无线局域网频带,可以应用于移动物联网之中。天线包含两个相同的辐射单元天线,采用微带馈电的方式进行馈电。单元天线使用单极子天线作为基本辐射器,其包含一根长的和短的单极子天线,分别谐振在低频和高频频段。通过在两个单元天线中间加载T型隔离器提高了单元天线之间的隔离度。天线的辐射振子、馈电以及T型隔离器都印刷在同一块微波板材上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,该天线在1.9~2.8 GHz以及4.7~6.2 GHz频带范围内能实现良好的双频工作特性,天线隔离度近20 dB,可以广泛应用于物联网系统中。     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为 6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。     

采用近邻粒子群算法设计非规则曲面微带共形阵

采用近邻粒子群算法设计了一个安装于非规则曲面上的微带共形阵。通过测量安装于非规则曲面上的天线单元的方法，将载体对共形阵的影响计入天线设计中。采用近邻粒子群算法对单元进行了优化，根据优化结果制作了微带共形阵，给出了非规则微带共形阵的驻波曲线和远场方向图。实验结果表明，近邻粒子群算法能够有效地对复杂曲面上安装的共形阵进行设计。     

一种结构紧凑的毫米波微带阵列天线

提出了一种波导带状线转换器,应用于毫米波多层微带阵列天线设计,减小了天线的 厚度,并增加了天线的效率和可靠性。与采用传统的波导微带转换器、微带同轴转换器及同 轴带线转换器的级联转换方案的天线相比,该多层微带阵列天线的厚度缩小了90％,实测为 12 mm,天线效率增加了14％,实测为24％。     

紧凑五-五单元天线阵设计

设计了一个五-五单元微带贴片天线,中心层叠天线单元结合矩形贴片表面电流分布 原理,由独立馈电实现工作。分析了天线的驻波比、轴比、增益、天线单元间的隔离度, 以及天线两个工作频段之间的隔离。实现了BD(B3)(“北斗”导航系统B3频段)和GNSS(全球 导航 卫星系统)两个导航定位频率的组合。不同频段天线单元复合布局,减小了天线的总体尺寸 ,能够应用于小型多功能接收机中。     

基于脉冲形成网络的超宽带脉冲产生与设计

分析了超宽带天线对冲击脉冲波形的要求.利用阶跃恢复二极管和微带传输线.通过延迟的方法设计并制作了超宽带双极脉冲发生器.根据超宽带脉冲发生器产生的脉冲参数,通过理论分析和时域有限差分法(FDTD)仿真,给出了一种微带脉冲形成网络的设计方法,并利用该方法成功地产生了纳秒级宽度的双极性超宽带窄脉冲信号.测量结果表明:经过脉冲形成网络产生的信号具有良好的波形,且拖尾振荡小,有利于提高天线的辐射效率.     

Ka频段单脉冲多层微带阵列天线设计与优化

描述了多层微带阵列天线,辐射单元通过带状线一个地板耦合馈电。为获得好的旁瓣抑制能 力及加工容差,采用遗传算法优化,得到工程上实用的天线口径分布。制作了一个天线,获 得27.3 dB的增益,波束宽度4.2°。实测结果表明在Ka频段实现了100%的旁瓣抑制 。     

天线3D打印技术中的闪光烧结工艺

闪光烧结的辐照面积大,能量密度分布均匀,可以显著提高天线3D打印的生产效率。目前对闪光烧结工艺的研究较少,烧结机理及其影响因素认识不足。为解决上述问题,针对纳米银薄膜闪光烧结工艺过程建立了数值模型,研究了纳米银薄膜和基板的温度分布规律,揭示了辐照能量对烧结温度的影响规律。实验测量了烧结温度和电导率,电导率最高为3.09×107  S/m,验证了模型的准确性。利用喷墨打印和闪光烧结制备了微带天线,实测其中心频率为5.81 GHz,在中心频率处回波损耗为-24.5 dB,与设计值吻合较好。仿真和实验成果可以为闪光烧结工艺的应用提供理论指导。     

宽带低副瓣微带反射阵列天线

为了实现便携式雷达设备的轻小型化,系统采用微带反射阵列天线替代传统的抛物 反射面天线。该天线设计的难点是如何实现雷达工作频带内的天线低副瓣特性。采用微带延 迟线的移相方案,并提出微带贴片与延迟线满足线性相移关系的匹配原则,实现了反射阵列 天线的宽带低副瓣特性。实测结果表明,在X频段32％的带宽内,天线副瓣电平低于-25 dB,并且天线效率不低于50％。     

新型宽频带圆极化天线

设计了一种用于移动载体平台的新型天线,天线为圆极化、宽带、宽角覆盖且可嵌入 载体平台安装。在微带天线的基础上,通过将高介电常数、空气介质层、频率选择表面(FSS )技术结合 使用,实现了可嵌入式电小宽频带圆极化微带天线：对应波长仅为038λ（长）×0 38λ（宽）×009λ（高）;相对带宽为14%;圆极化增益能在120°范围内大于 -1 dB。目前,该天线已应用于实际工程中,并取得了良好效果。     

一种高增益微波光子天线阵列的设计

设计了一种中心频率为20 GHz的8单元微带光子天线阵列,利用微波光子技术解决了传统微波技术在高频、宽带等方面的问题。天线单元为矩形微带贴片天线,馈电网络采用具有λ/4阻抗匹配枝节设计的多级T型等分功分器。采用光子上变频技术产生20 GHz的微波信号,光载微波信号经光纤传输后由阵列天线发射。利用三维高频结构电磁场仿真对该天线阵模型的搭建和优化进行仿真,结果表明天线阵仿真阻抗带宽为1.15 GHz,在带宽内最大增益为13.6 dBi。将天线阵列应用到微波光子系统发射端,测量结果表明,最大增益可以达到6.92 dBi。该天线阵列性能良好,可广泛应用于未来移动通信网络覆盖领域。     

一种极化可重构微带天线的设计方法

本文提出了一种微带天线形成极化重构的方法,主要通过设计了一种天线馈电网络电路,控制馈电网络输出端口的幅度和相位,使微带天线形成极化重构性能,所设计的馈电网络结构简单,电性能实测结果良好与仿真结果一致,结合HFSS软件仿真获得了天线的方向图,天线方向图极化性能良好。     

《电讯技术》专题资料《近空间飞行器测控与信息传输技术》题要（六）

一种极薄的小型智能蒙皮X频段数字波束形成天线（杨红俊译）本文给出了频率灵活的智能蒙皮数字波束形成天线的一种极薄、小型（7mm×127mm×125mm）、宽带（8．0-9．7GHz）概念验证模块。它包括放在模块正面4×4方阵内的16个微带天线单元和16个芯片级接收机，还有安装在背面的芯片级可调谐镜像抑制滤波器。即使在较小尺寸的阵列中采用，旁瓣抑制和干扰抑制等测量结果也显示性能有所改善。结果还证明可以减小阵列天线的体积和复杂性。