双频贴片天线综述

在ＥＷ应用中需要宽频带天线,贴片天线虽然具有小型轻便的特点,但频带较宽,其应用受到限制。本文介绍的双频贴片天线较好地解决了上述问题,双频贴片天线可替代宽频带平板天线,它能在两个频段上同时工作。当两个频段相隔较远时,则可用一个双频贴片天线替代两个天线。本文提供了双频天线的重要理论,并勾划出未来应用前景。     

一种新型微带贴片天线及其分析

从普通微带贴片天线效率低的事实出发,提出了一种易于制作的新型微带贴片天线,对其进行仿真,并对仿真结果进行分析,与普通贴片天线进行比较,实测和仿真结果表明该天线的增益比普通天线约高0.3dB。该天线由于制作简单性能优良而具有一定的实用价值。     

双频圆极化小型微带天线的设计与实现

文章设计了一种新型的单馈点双频圆极化小型微带天线,该天线采用层叠结构实现双频工作,利用两个半径不同的圆形贴片实现双频谐振;通过在上下贴片不同的对角线方向上开对称的圆孔实现圆极化和小型化。对该天线进行了仿真优化,结果表明天线工作在1.575 GHz GPS频段和2.08 GHz UMTS频段,工作频带上轴比性能良好,相比于没有开孔的圆形贴片天线尺寸减小13%左右,且具有较好的波瓣宽度。最后实际加工了相应的贴片天线并进行了测试,实测结果验证了这种设计的可行性。     

基于电容耦合馈电振子类微带天线的设计

电容耦合激励(CCS)的方法具有保持天线低剖面,有利于天线的匹配,容易进一步实现圆极化(CP)的优点。文章首先利用电容耦合馈电的概念,激励圆形微带贴片天线的TM01模式,设计实现具有低剖面水平全向振子类方向图的垂直线极化(LP)天线。然后,在圆形贴片加载四个臂枝节,提供具有等幅并90°相差的水平极化波,实现了一个水平全向圆极化GPS L1波段的振子型贴片天线。最后制作了天线实物,实测与仿真数据吻合良好,这类圆极化天线具有低剖面,易制作的优点,适合作GPS通信天线。     

一种新型三角形宽带微带缝隙天线的设计

提出了一种新型的宽带微带天线,其结构由正三角形馈电微带贴片与正三角形宽槽贴片组成.正三角形宽槽开在金属GND板上,而正三角形贴片则置于介质板的另一面并位于三角形宽槽孔的偏下方.通过调节宽槽与贴片的相对位置实现了小尺寸下的宽带性能.设计天线大小为边长50 mm的正三角形,厚度为1 mm.采用HFSS仿真软件分析了该天线的阻抗带宽以及辐射方向图,结果显示该天线的S11参数小于-10 dB的带宽为2.3 GHz～4.3 GHz,有很好的应用前景.     

基于贴片加载的超宽带陷波天线设计

文章设计一种基于贴片加载的开槽超宽带陷波天线,天线采用微带线-槽线馈电,通过加载贴片实现陷波功能。经过仿真与实测,结果显示该天线在3.03GHz～15.88GHz的频带内电压驻波比(VSWR)小于2,其中在5.14GHz～5.93GHz具有陷波特性,增益抑制最大值达到9.3dB,仿真结果与实测结构匹配良好。     

具有陷波特性的可重构超宽带天线设计

文中提出了一种具有陷波特性的平面超宽带天线结构。天线采用椭圆形贴片作为辐射单元,使用双端口馈电,通过在椭圆形贴片上开2个C形槽来分别实现不同的陷波功能。测试结果表明,该天线两侧馈电的工作频带分别为2.7GHz~12.7GHz和2.6GHz~12.9GHz,在3.3GHz~4.3GHz和4.8GHz~5.9GHz范围内分别具有良好的陷波特性。天线在整个工作频段内有良好的增益和辐射特性。     

心形超宽带陷波天线的设计

文章设计了一种新颖的心形超宽带陷波天线。该天线采用微带线馈电,为了获得超宽带特性,将天线的辐射贴片设计成渐变的心形形状,同时在地板上切角来获得良好的阻抗匹配。为了去除超宽带频带内的来自无线局域网(WLAN)频段的干扰,在辐射贴片上引入U形槽使其具有陷波功能。仿真结果表明该天线覆盖了3.4GHz~14GHz的频带范围,并实现了在5GHz~6GHz处形成阻带特性,结构简单,适用于超宽带系统的实际应用。     

一种L/S波段双频双圆极化缝隙天线的设计实现

文章设计了一种用于实现L波段圆极化的平面缝隙天线,并在此天线的基础上,通过添加寄生贴片,实现L/S波段双频双圆极化的性能。该天线通过一条矩形缝隙将圆环形天线切断,调节缝隙的宽度和角度,实现了圆极化辐射,通过背面的矩形条带对天线激励,使得天线的阻抗得以较好地匹配。在此基础上,又在天线上方加一圆形寄生贴片,通过互耦作用,分别实现了在1.39GHz～1.48GHz和2.60GHz～2.66GHz两个频段不同旋向的圆极化辐射,同时将矩形条带馈线调整为十字形,改善了阻抗带宽。借助于仿真软件对天线参数进行优化,并在此基础上制作了实物。测试结果表明,该设计达到了仿真的效果。     

一种小型化超宽带平面伞状天线

介绍了一种小型化超宽带全向微带天线。提出一种平面伞状贴片天线结构,采用电磁仿真软件HFSS分析该天线的阻抗带宽、方向图及增益特性。仿真与实测样品对比分析表明,提出的小型化超宽带平面伞状天线能够满足工程应用需要。     

双频带圆极化紧凑型微带贴片阵列天线设计

利用旋转馈电方法设计双频带圆极化的微带贴片阵列天线。该阵列包括四个金属微带贴片单元与一个金属微带矩形环。每个贴片单元为侧边单点馈电的切角矩形,且关于中心旋转对称。矩形环被放置在阵列中心,与四个贴片单元通过四条微带线相连。该中心矩形环既充当了馈电网络,为阵列提供了产生圆极化波所需的递增相位,又参与了辐射,提高了阵列天线的辐射性能。由于采用了矩形环馈电贴片单元的方式,该阵列只需单层介质板,具有结构紧凑的优点,而且在两个频段内实现了圆极化辐射。经加工、制作并进行测试,该阵列的-10 d B阻抗带宽分别为5.17 GHz~5.59 GHz和5.99 GHz~6.27 GHz,3 d B轴比带宽分别为5.19 GHz~5.49 GHz和6.1 GHz~6.18 GHz。     

一种测高矩形贴片天线的高效设计与分析方法

结合等效分析方法的有关结论和相关经验公式,提出了一种适用于测高矩形微带贴片天线的通用尺寸设计方法,并且使用其对一种工作于P波段的测高矩形贴片天线进行了实际设计,之后利用Ansoft HFSS对其进行了参数优化与仿真分析,获得了良好的效果,验证了这种快速设计方法的有效性,说明其具备一定的工程借鉴价值.     

8元宽频带圆极化微带天线阵的设计

采用空气夹层的双层圆形微带贴片结构,通过Wilkinson功分移相器进行馈电,设计了宽带圆极化天线单元以及8元圆极化微带阵列天线,并加工制作了天线阵实物。实测结果表明:该阵列天线在2.0 GHz～2.5GHz频率范围内,圆极化轴比小于3 dB,回波损耗小于-10 dB,增益大于12 dB,满足S频段卫星测控系统天线的指标要求。     

自补微带天线

本文介绍了增加微带贴片天线阻带宽的一种结构,采用ＦＤＴＤ方法分析提出的结构,实验结果与计算数据相当一致,由实验获得了宽频带覆盖的辐射方向图。     

一种近地面工作时域天线特性分析

由于无载频探地雷达是一种近地面时域毫微秒脉冲探测系统,受半无限大有耗媒质界面的限制,所以对近地面时域天线的辐射特性的分析与计算极为困难。研制了一种贴片电阻加载的振子天线,用FDTD方法对其进行的分析和实际应用结果表明天线具有良好的波形保真度、良好的辐射特性和屏蔽效果,可以广泛地应用于探地雷达和其它超宽带系统。     

一种双频圆极化平面单极天线的设计与实现

文章设计了一种用于实现S波段双频圆极化的平面单极天线。该天线通过在圆环形单极子贴片上加载四个相互之间夹角90°的支节,分别实现了在2.4 GHz~2.52 GHz和3.28 GHz~3.39 GHz两个频段的圆极化辐射,通过阶梯形激励条带的设计,改善了阻抗带宽。借助于仿真软件对天线参数进行优化,并在此基础上制作了实物。测试结果表明,该设计达到了仿真的效果。该天线结构简单,加工方便,制作成本低,具有实际的应用价值。     

探针加载的具有倾斜波束的测控天线的设计

为了实现对飞行目标的测控跟踪,设计了一种基于探针加载结构的具有倾斜波束的测控天线。该天线通过在圆形金属贴片上加载短路探针实现了波束调控。结果表明,该天线中心谐振频率为4.7GHz,在4.38GHz~4.9GHz频段范围内回波损耗小于-10dB。在水平面准全向辐射,在垂直面50°方向实现最大波束指向,可以满足对飞行目标的测控跟踪需求。该天线具有结构简单、波束调控易实现、剖面低等优点,在测控通信中有广泛的应用前景。     

新型可重构RF—MEMS天线的设计

设计了一种新型的可重构双C型RF-MEMS贴片天线,它由T型桥膜结构的电容式MEMS开关实时地控制天线结构,使之能够发生双频谐振.采用背腔结构的硅基底,使硅衬底的相对有效介电常数从9.18下降到1.51,这有利于减小表面波的损耗,通过优化设计有效地实现了天线的小型化.理论计算得到在开关断开和连通状态下,天线的谐振频率分别为11.14 GHz和5.56 GHz.将理论结果与HFSS软件仿真的结果进行比较,发现它们吻合得比较好,说明了可重构天线的设计具有可行性.     

高增益微带天线的设计

为了提高天线增益并实现波速赋形,故在后腔贴片天线上采用覆盖层加载技术。本文采用介质和磁特性“谐振增益”技术,讨论了材料的横向尺寸上的切断效应。该研究导致广泛有效使用的软件包,它是建立在瞬时逼近的“谱域法”基础之上的。     

利用超材料减缩微带阵列天线RCS

为了减缩微带阵列天线的带内雷达散射截面,设计了一种EBG结构的吸波超材料,从导纳圆图分析了其吸波机理。其厚度为0.3 mm,吸波率达到99.9%,将其加载于微带阵列天线贴片周围。仿真结果表明:阵列天线各个阵元的回波损耗和天线增益基本保持不变,在5.44~5.85GHz间法向RCS减缩达到3 d B,最大减缩达到16.1 d B。单站RCS在-40°~+40°角域、双站RCS在-90°~+90°角域得到了减缩,证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于微带阵列天线带内隐身。