全向圆极化天线技术综述

全向圆极化天线既具有全向天线在平面内全辐射的性能,又具有圆极化天线可以辐射和接收圆极化波的特性,广泛应用于遥感遥测、通信、雷达、电子侦察和电子干扰等领域。介绍了三种全向圆极化天线的典型实例,即全向天线圆极化法、圆极化天线单元组合法和多天线组合法,并对比了其优缺点。分析了三种关键技术,即宽带化、小型化和多功能。全向圆极化天线的各性能之间相互制约,设计一种合适的全向圆极化天线,需要权衡其各方面因素。全向圆极化天线在不同的应用场合将会侧重不同性能方向发展。     

采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

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。     

一种单层贴片式双频双极化滤波天线

设计了一种单层式跨频段双频双极化滤波天线。该天线在同一平面上的高频低频辐射贴片共用一个馈电端口，且均可以在两个垂直方向馈电实现交叉方向的线极化辐射。该天线通过在馈电点与低频辐射贴片之间插入一个低通滤波器，明显提高了高频辐射贴片的交叉极化隔离度。研究结果表明，带滤波结构的天线在两个频率点的反射系数小于-20 dB，4.9 GHz的最大增益大于4.8 dBi，26 GHz的最大增益11.7 dBi，〖JP2〗两个辐射频率的辐射方向图均体现良好的线极化特性，且主极化比交叉极化大20 dBi。该天线可作为未来微波与毫米波共用的5G通信终端天线或5G通信基站的MIMO天线阵元，相关技术和结论对于研制一体化集成的双频交叉极化相控阵天线也有重要参考价值。     

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。     

新型Ka频段宽角扫描圆极化相控阵天线

提出了一种新型的Ka频段圆极化相控阵天线。天线单元以单馈电开槽贴片天线为基础实现圆极化，通过微带贴片表面加载介质和辅助辐射器，展宽了天线波束宽度并优化了单元轴比。以该天线为阵列单元，采用顺序旋转布阵技术优化得到的2×2子阵，其辐射方向图具有良好的旋转对称性，由该子阵扩展形成的相控阵天线，有效地实现了圆极化宽角扫描特性。以8×8矩形阵列为例，仿真分析了此类二维相控阵天线波束扫描过程中的方向图和极化特性。研究结果表明，天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描，扫描范围内天线增益波动和轴比均小于3 dB，同时该天线具有低剖面（高度尺寸为0.08λ0，λ0为空气介质波长）、结构简单、易于加工和集成等特点，非常适合小型化或一体化相控阵天线系统应用。     

星载双圆极化多波束对数周期天线阵的设计与实现

为满足一种星载系统的需要,研制了一双圆极化多波束对数周期天线(LPDA)阵,给出了该阵列的分析和设计方法.利用CST MWS电磁场计算软件对阵列单元以及组阵方式进行仿真和优化,减轻了设计风险,节省了设计成本,所得结果与实物测试具有很好的一致性.     

一种新型宽波束圆极化天线的设计

本文提出了一种新型的螺旋结构的天线，将角锥螺旋与四臂螺旋的结构巧妙的结合起来，并采用了自相移结构及渐进式的平衡馈电，经有限元法对其辐射特性进行分析和实测，结果都说明该种天线在实现宽波束圆极化的同时展宽了频带，且结构简单。     

一款车载型天通卫星通信天线

对叠层结构的微带天线采用四端口直接馈电和空间耦合馈电的方式，设计了一种车载型天通卫星通信天线。通过引入寄生单元，大幅度提高了天线的低仰角增益和轴比特性，使其远场方向图呈现宽波束圆极化辐射特性和优异的前后比。天线还集成了天通卫星上下行频段射频收发通道，射频电路的上下行频段间隔离度高，带外抑制和噪声系数性能优异，附加效率和输出功率高。天线可在复杂电磁环境和恶劣的野外环境下保证强劲的移动通信和数据传输能力。     

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。     

一种单层双频宽带GNSS测量型天线设计

基于单介质层结构,设计了一款双频宽带全球卫星导航系统（GNSS）测量型天线,天线采用单层高性能轻质复合材料作为双频微带天线共用的辐射介质基板。双频辐射贴片单元采用共面齿轮结构设计,并在天线单元外围设置一系列短路销钉来有效改善天线轴比带宽、低仰角辐射增益等参数,四馈点馈电技术和宽带耦合相移馈电网络的应用保证了天线相位中心稳定度更加可靠。设计结果表明,该双频天线单元大于等于5 dBi的辐射增益带宽均大于245 MHz,高低频3 dB轴比带宽分别为-76°~76°和-116°~116°,低仰角90°增益滑落均小于11.5 dB,经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统全部工作频点,较好满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。     

Ka频段宽带双口双模馈源设计

针对卡塞格伦天线系统对馈源的要求,设计了一种Ka频段双口双模馈源,可与X频段馈源组合成体积较小的双频段馈源。采用圆环状的和差比较器结构,降低了双频段馈源的体积,通过添加过渡阶梯、圆柱销钉与金属调配板等设计,改善了双频段馈源的性能。测试结果表明,在绝对带宽2 GHz范围内,S和口、E差口与H差口驻波比均小于2,3个端口间的隔离度均大于25 dB。测试频率的和方向图在±60°时的归一化增益均在-14~-20 dB范围内,初级归一化和方向图的对称性较理想,差方向图的零值深度均小于-25 dB,满足卡塞格伦天线对馈源设计的指标要求。     

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。     

快速扫描毫米波单脉冲天线设计

采用极化扭转式卡氏天线、四喇叭馈源和波导混合环式和差网络实现了8mm波快速扫描单脉冲天线。给出了天线各部分的设计、公差分析和仿真。由于设计时进行了详细的公差分析，样机几乎未经任何调试，便全面满足设计要求，主要指标与仿真结果非常吻合，表明给出的设计方法和公差分析对工程设计有较强的指导意义。     

单圆锥天线与GPS天线的组合设计

本文介绍一种GPS天线与单圆锥天线组合一体构成的组合天线及其馈电通道的分离办法，并讨论了它们之间的相互影响。     

小型移动终端天线设计的改进

在阐述了小型移动终端天线传统设计思想的基础上，考虑到人体影响及比吸收率(SAR)问题等因素，讨论了天线设计改进的途径如采用平衡结构等；并针对现代移动通信系统的要求讨论了自补偿天线、一体化以及软件天线等新的天线设计思想，为小型移动终端天线的近一步研究提供参考。