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宽带双圆极化天线设计

摘要

  随着无线通信技术的不断发展,宽带双圆极化天线因其具有较宽的通信容量、较佳的接收质量等优势,在通信系统中占据日益重要的地位。本文主要是以微带贴片天线作为研究对象,围绕微带天线的圆极化带宽拓展、圆极化的双旋向辐射实现两个方面展开研究工作。
  本文对宽带双圆极化微带天线的前沿动态、理论分析、实现方法以及潜在的应用前景进行了总结概括。主要内容涵盖微带天线辐射原理、极化分析理论、双圆极化设计、宽带实现方法、极化分集技术等。首先基于特征模理论分析了传统微带贴片天线的模式带宽,通过增加厚空气介质降低天线Q值从而提高天线的工作带宽;针对厚介质同轴馈电加载电感值较大的问题,设计了L型探针耦合馈电的圆极化天线,通过引入抵消电容,展宽了馈电带宽。
  考虑加工实际,设计了一种便于加工的馈电探针,采用威尔金森功分器及紧凑型宽带90°移相器实现了56%的-10dB带宽及大于36%的3dB轴比带宽。针对耦合馈电探针隔离度较差的问题,另设计了宽带高隔离度分支线耦合器提高了RHCP/LHCP馈电之间的隔离度,并制作实物实现了约65.6%的-10dB带宽及48.8%的3dB轴比带宽,且目标带内隔离度满足设计要求。

关键词:特征模,L型探针,宽带双圆极化

毕业有感

我本飘零人,何处恋风尘;
彷徨趋大学,四年为一瞬。
窈窕西湖柳,飞絮别暮春;
锦城花初尽,落红何纷纷。
往昔四时景,追忆若昨晨;
感念诸好友,伴我盈此生。
思之九万顷,时念南阳人;
长别莫须有,尤怀紫罗盛。
瀚海求学途,得幸入师门;
诸长力所助,必以为兄尊。
扬帆寻沧海,潜首究学问;
竟业何所感,籍此抒彼身。

超宽带vivaldi天线单元设计(二)

三、 对踵Vivaldi天线

(一)天线设计及仿真

对踵Vivaldi天线模型图对踵Vivaldi天线模型图

  Vivaldi天线在低频端作为谐振天线工作,在高频端作为非谐振的行波辐射器。工作频率的下限由天线的宽度(两个辐射壁之间的最大间隔)决定,一般这个宽度需要达到最低工作频率对应波长的二分之一;而工作频率的上限受槽线最小宽度的限制,对于传统 Vivaldi 天线,高频段槽线宽度受加工精度限制,在30GHz处的阻抗匹配较差,且对馈电结构要求较高,不易实现,因此我们采用对踵型Vivaldi天线。

超宽带vivaldi天线单元设计(一)

冉春霖,冯祺元,邓祖鑫,廖宇翔 1
(1. 电子科技大学清水河校区,611731)

一、 概述

(一)Vivaldi天线

  1979年, Gibsort 在The Vivadi serial中正式提出了Vivaldi天线。作为一种超宽带印刷缝隙天线, Vivaldi天线与它的前身线性锥形缝隙天线( linearly tapered slot antenna LTSA))不同,它的锥形缝隙是两条对称的非线性的指数渐进函数。这种独特的结构使得它的有效的辐射区域会随着频率而发生变化,具有很宽的阻抗带宽;同时也使得它成为了第一种兼具可观增益和低旁瓣的端射天线。
  Vivaldi天线的特殊性能使得它自诞生之日起就颇受关注,经过多年的发展更是演变出了多种新型结构。但总的来说,目前主流的Vivaldi天线主要还是传统Vivaldi天线、对踵Vivaldi天线、平衡对踵Vivaldi天线这三种。
  传统的Vivaldi天线将金属贴片覆盖在介质基板的两侧,一侧贴片用来开槽线,而天线的另一面用来构成接地板。天线的加工工艺简单便于制作。对于该种天线的性能参数,天线的开放曲线的类型对于天线的影响很大。同时,根据天线槽线的类型不同,天线又可以细致的分为三类:如果天线的槽线为渐变指数槽线,那么该种天线就称作指数锥削槽天线;此外还有恒宽槽线天线,线性渐变槽线天线。
  对踵Vivaldi天线的结构由传统的单层贴片结构转变为双层相对的贴片结构,馈电方式也转变为微带线向平行双线过渡的方式。该种结构的Vivaldi天线有效地利用了介质板的空间,改善了阻抗匹配。

P波段高增益圆极化天线

冉春霖,马悦敏 1
(1. 电子科技大学清水河校区,611731)

摘要:本课程设计旨在利用《天线原理与设计》所学知识,分析了轴向模螺旋天线的辐射原理,设计了一种双臂渐变螺旋天线,给出设计模型及初步仿真结果;在工作频率700MHz处实现S11<-10dB、VSWR<2、G≥12dB的既定目标。
关键词:高增益;圆极化;螺旋天线

P-Band High-Gain Circularly Polarized Antenna
Ran Chunlin Ma Yuemin1
(1. Sichuan Chengdu, University of Electronic Science and Technology 611731)

Abstract:This is designed to use the knowledge learned in Antenna Principles and Design to analyze the radiation principle of the axial mode helical antenna, design a double-arm tapered helical antenna, and give the design model and preliminary simulation results; at the operating frequency of 700MHz Achieve the set goals of S11<-10dB, VSWR<2, G≥12dB.
Key words:High-gain; circular polarization; helical antenna