几款多频段内装集成微带天线的设计

对内装集成微带天线稍加改进，能实现双频段及多频段天线，这些天线可广泛用于各种双频或多频制全携通信设备中。本文介绍几种采用一个馈电点实现双频或多频工作的内装集成微带天线的结构设计、应用频段及实验结果。     

宽带高增益圆极化微带天线与阵列

设计了一副宽带高增益圆极化微带天线,并进行组阵分析。天线中心频率2.6 GHz,通过增加寄生贴片和空气层来提高天线单元的增益和带宽。上下两层介质板上边长不同的切角方形贴片分别激励一个低频与高频的圆极化模,有效地拓宽了轴比带宽。仿真结果表明,反射系数|S11|<-10 dB带宽21.8%,3 dB轴比带宽12.0%,中心频率点增益9.0 dBi。对天线单元进行加工测试,与仿真结果较为吻合。设计了2×4元阵列,并进行了仿真,增益提升至17.5 dBi,3 dB轴比带宽10.4%。     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线.天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化.天线仅有三层金属层,结构简单.仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%(25.1～34.5 GHz),相对3 dB轴比带宽为20.3%(26.5～32.5 GHz).由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试.仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

有源微带天线阵列的实验研究

本文提出了一种混和集成型有源阵列天线结构，并对这一结构进行了空间功率合成的实验研究。功率源采用微带型振荡电路；天线采用矩形微带贴片阵列，二者通过背馈相连。贴片天线阵间的互耦使振荡单元间实现注入锁定，各单元的辐射功率在空间实现合成，在Ｘ线段成功地实现了四单元有源阵列的互锁和空间功率合成。本文报导了实验结果并给出了一些有意义的结构。     

基片集成波导全向滤波天线多天线阵列

设计、制作并测量了工作在Ku波段的、可用于频分复用(FDD)无线通信系统的基片集成波导缝隙辐射全向滤波天线及其多输入多输出(MIMO)天线阵列。滤波天线是将射频滤波器和天线辐射部分进行一体化、联合设计,以减少射频前端滤波器与天线间的连接所引入的插入损耗。经过仿真、制作、测量和比较,得出结论:独立全向滤波天线保持了辐射部分的全向辐射特性,同时能很好地抑制带外杂散信号,使输入端反射系数的过渡带变得陡峭。工作在13.6GHz和14.4GHz、带宽为100MHz的相邻频率的全向滤波天线隔离性能良好,可用于频分复用系统的收、发信道。多输入多输出天线阵列中的单个全向滤波天线辐射特性基本保持不变。     

一种新型Ku频段宽带高增益双极化微带天线阵列

介绍了一种新型的Ku频段宽带高增益双极化微带贴片单元及96元阵列的设计。设计中单元采用层叠贴片天线结构,提高了单元的带宽和增益,两个极化端口采用分层馈电,其中水平极化端口采用共面馈电,垂直极化端口采用探针背馈。在馈电网络的设计中引入反向馈电技术,降低了交叉极化。仿真与实测结果表明：该阵列增益达到了26 dBi,口径效率约为51%,交叉极化电平小于-30 dB,水平极化端口相对阻抗带宽达11.3%,垂直极化端口相对阻抗带宽达13.7%,两端口隔离度高于40 dB.     

高集成层积阵列天线设计

针对三维层积高集成有源阵列天线辐射单元进行了研究。文中采用包括多谐振模式、宽角阻抗匹配、改进型馈电等措施的多种扩频方式对平面贴片辐射单元进行优化设计,提出了一种高集成层积阵列天线形式。其低剖面、轻量化、高性能的特性满足了下一代高集成有源相控阵天线阵列的发展要求,具有较好的应用前景。     

微带天线阵列的一种新颖馈电网络

微带天线阵列以其重量轻,体积小,成本低等优点在无线通信中有着广泛应用.提出了一种低损耗,高效率馈电网络的设计方法,并利用该馈电网络设计并加工了一个32单元Ku频段矩形贴片微带天线阵列,在中心频率处实现了23.36 dBi的天线增益和80.6%的口径效率,显示了极高的工程实用价值.     

微带天线技术及其发展

本文着重介绍了微带天线的研究和应用概况,并对发展方向作了简要的评述。     

W波段多波束基片集成波导缝隙阵列天线

束天线.     

带有EBG反射板的缝隙多层宽带微带阵列天线

宽带微带天线多使用缝隙结构和多层结构,在扩展阻抗带宽的同时天线方向图副瓣与后瓣电平变大,降低了天线性能,限制了应用。小型化金属EBG结构反射板具有高阻抗表面特性,可利用其减小天线厚度提升方向图性能。通过结构设计与优化,相对于普通反射板结构,天线前后比提升了1.29dB,最大副瓣电平降低了3.16dB。天线至反射板的距离也被缩小至14mm（＜λ/4）,降低了天线剖面。测试结果说明,对于改善多层天线、缝隙耦合天线方向图特性,提升天线前后比,缩小天线厚度这种结构天线非常有效。     

K波段微带天线阵列设计

为了提高雷达的作用距离、作用范围以及减小其他方向的干扰,针对雷达对天线的要求,文中通过采用不等间距的变尺度算法设计优化了一种具有特殊方向图的收发天线系统。仿真设计了集成在同一块Rogers4350B材质上的一副发射天线(TX)、两副接收天线(RX1、RX2)微带天线阵,并且使该天线阵列在E面形成特殊形状的方向图。最后,对三天线系统进行了加工测试,测试结果表明:该天线阵列E面波束赋形效果良好,有效地提高了雷达的作用距离和作用范围,并且减小了其他方向信号的干扰。     

堆叠H形多频段微带天线

结合分形树理论和H形贴片结构,设计了一种堆叠式多贴片的微带天线.该天线主要由1个馈电单元和4个H形寄生贴片组成,具有5个工作频段,每个频段的辐射方向图一致性好.H形结构的应用,使得该天线比常规矩形贴片天线的尺寸小.此外,用传输线模型理论分析了该天线,给出了谐振频率的计算公式,并对天线进行建模、仿真、分析和实测,实测结果和仿真结果吻合.     

共形微带天线相控阵阵列的仿真优化设计

针对平面阵列天线的诸多缺点,设计了适用于工作频段34～36GHz的共形相控阵天线。依据共形微带天线阵列的设计思想及方法,选取了柱面微带贴片天线做阵列辐射单元,通过CST软件对天线的几何尺寸进行仿真和优化设计,得出了共形天线阵的各种性能指标。仿真结果表明：在该毫米波波段下设计的共形相控天线具有优良的性能,为今后设计出最优的天线阵提供了依据。     

微带天线在相控阵天线应用上的关键技术探讨

针对雷达天线现状,提出了用微带天线作为阵元的思想,分析了微带天线的优点和局限性。提出了关键技术,给出了相应的解决方案,结合实际,进行了预研构思,提出了多波束天线,单片集成天线,微带单脉冲相控阵天线等思想。