一种新型宽波束反射型平面螺旋天线

来源 :2013年全国天线年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nanguo34
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平面阿基米德螺旋天线是一种传统的宽频宽带天线,在许多领域有着广泛的应用.本文对传统的反射型平面螺旋天线做出了一些改进设计,展宽了天线波束,同时改善了方向图的旋转对称性,设计出了带宽为3∶1的反射型平面螺旋天线,其辐射特性较传统的背腔螺旋天线有较大的改善.
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本文在传统阿基米德螺旋天线的基础上引入末端加载技术,提出了一种工作频段覆盖0.82~8.10GHz的超宽带平面螺旋天线.Ansoft HFSS软件仿真结果表明天线具有良好的驻波、轴比以及方向图特性.相比于传统平面螺旋天线,该天线具有结构紧凑、宽频带、宽波束等优点,可以很好地应用于工程领域.
本文设计和改进出一个分别在12.5GHz和14.25GHz实现不同的线极化的双频双极化微带天线.随后用以上天线单元组成一个4×4的阵列进行仿真分析.两种阵列结构都基本满足天线的设计要求,但是第一种结构双频现象较为明显,但有频率偏移,带宽稍显不足,同时馈电网络还待改进。而第二种结构馈电网络参数较为理想,但频率和带宽有待进一步设计优化。
提出了一个新型低剖面的垂直极化天线.该天线高度为70mm,(0.05λ),相对带宽超过75%.新设计的天线通过在顶部装载金属圆盘及感性短路棒降低天线的高度,并用中间正交的两个弓形圆弧金属薄板结构实现天线的超宽带匹配.该天线结构简单,加工成本低.针对设计参数研究了不同的设计尺寸对天线的性能的影响,并用Ansoft HFSS软件进行建模仿真,在VSWR<2.5情况下可覆盖225M~500M的频段.
本文研究了小型化双陷波超宽带天线.采用印刷单极子天线形式,在辐射贴片中央开孔,并在孔位处引入倒T型枝节,同时在地面上加弧形枝节来实现天线的双陷波特性和小型化以及宽频带特性.利用HFSS仿真软件对该天线进行了仿真设计,设计结果表明在频段3.1GHz-10.6GHz内,除了应用于WiMAX系统的3.3GHz~3.7GHz和WLAN系统的5.15GHz~5.35GHz频段之外,实现了宽频带特性.在此基础
本文设计了一种多模卫星导航系统地面终端天线,该天线可工作于GPS、GLONASS、GALILEO和北斗四种卫星导航模式.天线单元采用四点耦合馈电的多层空气微带圆极化天线的形式.为了便于与天线集成并实现整个天线的小型化,宽带馈电网络采用双层结构,由Wilkinson功分器和改进型Schiffman移相器构成.仿真设计结果表明,该天线的各项电性能均满足设计指标要求,可很好地应用于多模卫星导航系统中.
本文仿真设计了宽带、圆极化平面螺旋天线.平面螺旋天线采用吸波材料加载的背腔实现宽频带的单向辐射特性.在损耗吸波材料的仿真过程中,利用仪器测量吸波材料的透射特性,计算出其等效的电磁本构参数,并将参数加载至仿真工具进行计算.仿真计算的结果与实测结果吻合很好.
本文设计了一种宽带背腔阿基米德螺旋天线,介绍了天线的设计方法和测试结果.通过使用螺旋槽线,并将天线巴伦和辐射面设计在同一印制板上,降低了天线剖面,提高了低频增益.实测结果显示,天线在0.8~4GHz的宽频带内具有良好的阻抗匹配和圆极化辐射特性,反射损耗均小于-10dB,轴比小于3.5dB.
本文提出了一种VHF&UHF车载天线的实现方法,分析了其工作原理,给出了设计参数和实测结果.采用基于有限元法的仿真软件Ansoft HFSS对天线进行建模、仿真优化,最后确定了天线的尺寸,并给出了天线的远场辐射方向图.结果表明天线具有良好的电性能特性.
针对某弹载天线工作带宽宽、安装尺寸受限,本文设计了一种背腔圆极化十字交叉阵子天线.为缩小天线纵向尺寸,天线与高频接头一体化设计.经仿真设计,天线工作带宽大于18.4%(驻波<1.5),尺寸29mm*29mm*27.7mm,天线性能满足使用要求.
本文提出了一种基于超宽带通信的微带馈电天线,其结构紧凑且具有良好的陷波特性.通过在介质基板表面添加阶梯状的寄生结构可以实现天线的超宽带特性;在天线馈线处刻蚀一个G状槽可以使天线在5.15-5.825Ghz(WLAN)频段实现陷波特性,而且可以通过改变G状槽的大小来调节阻带频段.将经过参数优化的天线制作为实物,其仿真结果和实测结果吻合得很好,同时该天线在工作频带内具有良好的辐射特性.除此之外,本文提