微带线-槽线馈电缝隙等角螺旋天线设计
《微带天线》天线设计共32页文档

《微带天线》天线设计
11、。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样,法律和法律都是相互依存的。——伯克
46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特
一种圆形开槽微带天线的设计

一种圆形开槽微带天线的设计介绍:微带天线是一种常见的天线形式,广泛应用于无线通信系统中。
圆形开槽微带天线是一种具有较大带宽和较高辐射效率的设计。
它由圆形金属基底和中心开槽组成,通过调整开槽的参数,可以实现不同频率上的工作。
设计步骤:1.选择合适的基底材料:常见的基底材料有FR-4玻璃纤维胶片和PTFE,选择材料时要考虑其介电常数和损耗因子。
2.计算基底尺寸:根据工作频率和介电常数,计算得到合适的基底尺寸。
对于圆形开槽微带天线,基底的直径应大于波长的四分之一3.设计圆形开槽:圆形开槽是通过在基底中心开一个圆形孔的方式实现的。
孔的直径和位置会影响天线的工作频率和辐射特性。
可以使用天线模拟软件进行仿真和优化。
4.添加微带线:在孔的边缘连接到微带线,微带线的宽度和长度也是可以调整的参数之一、微带线的长度可以根据公式l=λ/4来计算,其中l为微带线长度,λ为工作频率的波长。
5.优化设计:通过仿真和测试,对设计进行优化。
可以调整基底尺寸、开槽参数和微带线参数等,以实现更好的性能。
6.制作天线:使用PCB制作技术将设计好的天线印刷在基底上。
可以选择双面PCB板,将微带线印刷在一侧,然后通过焊接连接到另一侧,形成闭路。
7.测试性能:通过测试,检验天线的工作频率、辐射特性和带宽等性能指标。
8.优化设计:根据测试结果,对设计进行再次优化,进一步改善性能。
总结:圆形开槽微带天线是一种常见的天线设计,可以实现较大的带宽和较高的辐射效率。
在设计过程中,需要选择合适的基底材料和尺寸,并进行开槽和微带线的优化。
通过仿真、制作和测试,可以获得理想的性能。
这种设计可以广泛应用于无线通信系统中。
(天线技术)第8章缝隙天线和微带天线

将切割好的导电材料与绝缘材料组装在一起,使用适当的粘合剂 或机械固定方式进行固定。
测试与调整
完成制作后,对缝隙天线进行测试和调整,确保其性能符合设计 要求。
05
微带天线的设计与实现
微带天线的设计方法
确定工作频率
根据应用需求,确定微带天线的工作频率。
设计贴片形状和尺寸
根据理论公式和仿真软件,设计出合适的贴 片形状和尺寸。
性能特点的比较
缝隙天线
结构简单、易于加工、成本低,但带 宽较窄,增益较低。
微带天线
体积小、重量轻、易于集成,具有宽 频带和多频段特性,但效率较低、功 率容量有限。
应用场景的比较
缝隙天线
广泛应用于通信、雷达、导航等领域,尤其适用于低成本、小型化要求较高的 场合。
微带天线
广泛应用于卫星通信、移动通信、电子战等领域,尤其适用于需要集成度高、 体积小的场合。
天线技术的未来展望
多样化应用场景
随着5G/6G通信、物联网、 智能终端等应用的普及, 天线技术的应用场景将更 加多样化。
创新性技术突破
未来天线技术将不断涌现 出新的理论和技术,推动 天线性能的不断提升和应 用领域的拓展。
绿色环保理念
随着社会对环保的重视, 天线技术将更加注重绿色 环保理念,推动可持续发 展。
缝隙天线的历史与发展
缝隙天线最早可以追溯到19世 纪末期,当时主要用于无线电
报通信。
随着技术的发展,缝隙天线 在20世纪得到了广泛的应用, 特别是在雷达、卫星通信无线通信技术的 快速发展,缝隙天线在移动通 信、WiFi通信等领域的应用也
越来越广泛。
02
微带天线概述
微带天线的定义
06
一种新颖的超宽带平面等角螺旋天线的设计

2013年第06期,第46卷 通 信 技 术 Vol.46,No.06,2013 总第258期 Communications Technology No.258,Totally一种新颖的超宽带平面等角螺旋天线的设计罗 旺(电子科技大学 物理电子学院,四川 成都 611731)【摘 要】分析了平面螺旋天线的研究方法,并设计了工作于2~12 GHz的新颖的超宽带平面等角螺旋天线,由天线的宽带特性指标和平衡结构特性,天线两臂的辐射部分设计了一种带环状贴片的天线辐射结构,使圆极化轴比带内小于3 dB,天线馈电部分设计了一种阻抗为指数渐变和梯形渐变相结合的双线形式微带线宽带巴伦,并可采用50 Ω同轴探针馈电,使带内反射系数小于-10 dB。
测试结果表明,馈电的微带巴伦和天线带环状的结构形式都表现出良好的宽频带和圆极化特性。
【关键词】宽带巴伦;平面等角螺旋天线;圆极化轴比;反射系数【中图分类号】TN822 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2013)06-0012-03 Design of A Novel Ultra-wideband Planar Equiangular Spiral AntennaLUO Wang(College of Physical Electronics, ESTUC, Sichuan Chengdu 611731, China)【Abstract】The planar spiral antenna research methods are analyzed, and the planar equiangular spiral antenna working in 2~12 GHz novel ultra-wideband is designed. For the balanced structure and broadband characteristics of the antenna, a belt-ring stickers antenna radiating structure for the antenna radiation part is designed, so that the circular polarization axis is less than 3dB than the band, while a two-form microstrip line broadband balun combining the impedance index gradient and trapezoidal grodient is designed for the antenna feed part, and 50Ω coaxial probe feed may also be adopted, so that the reflection coefficient could be less than -10dB band. The measurement results indicate that both the antenna and the balun exhibit good circular polarization and broad-band property.【Key words】broadband balun; planar equiangular spiral antenna; circular polarization axial ratio; reflection coefficient0 引言平面螺旋天线是一种比较常见的超宽带天线,它本身属于非频变天线系列。
一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计

一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计引言在通信领域中,天线是不可或缺的一个设备,而微带天线因其结构简单、成本低廉、易于集成等优点,已经成为了现代通信领域中应用广泛的一种天线。
在微波领域中,圆极化天线通常被用来避免天线之间的互干扰和提高通信质量。
然而,许多微带圆极化天线的带宽是有限的,这使得这些圆极化天线的通信传输性能大大受到限制。
因此,本文提出了一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计方案,旨在解决微带圆极化天线带宽狭窄的问题。
设计原理本设计方案采用了一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线。
其中,天线由一个正方形微带辐射片和一个环形贴片构成。
其工作原理基于微带线馈电的正方形微带辐射片,是以TM模式的耦合方式进行馈电的。
正方形微带辐射片的一边通过一条微带线馈电导线与馈电点相连,另一边则用接地板连接。
环形贴片作为一个反射器,通过正方形微带辐射片的边缘和接地板之间的短接实现电路的反射。
设计步骤1.计算天线的工作频率和所需圆极化方式。
根据这些参数确定天线的尺寸和形状。
2.设计并确定微带线馈电导线和连接设备的点。
3.添加环形贴片,并在模拟软件中进行必要的优化,以提高天线的性能。
4.按照所需的角度选择天线的旋转方向,并调整微带线馈电导线与天线的尺寸,以实现所需的圆极化方向。
仿真结果为了验证设计的性能,我们使用了一款天线仿真软件进行模拟实验。
仿真过程中,我们使用S参数和体表波图形来评估天线的性能。
以下是一些关键指标的仿真结果:•工作频率:4.4GHz•带宽:360~630MHz,VSWR小于2•圆极化方向:左旋•Gain:6.5dB•Axial Ratio: 1.1dB结论本文提出的一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线设计方案,能够在4.4GHz 的频率范围内实现左旋或右旋的圆极化方式。
其带宽可达到360~630MHz,在这个带宽范围内可以实现VSWR小于2的传输性能。
此外,天线具有高增益和低轴比等优点。
因此,这种设计方案具有较好的前景和实际应用价值。
微带线_槽线馈电缝隙等角螺旋天线设计_方庆园

(Harbin Institute of Technology at Weihai, Harbin Institute of Technology, Weihai 264209, China)
Abstract: Wideband equiangular spiral antennas are typically applied to detection and tracing of passive radar seeker. In order to reduce the height of the equiangular spiral antenna, a low-profile slot equiangular spiral antenna fed by a microstrip to slotline and backed by a cavity is proposed. This microstrip to slotline Balun (unbalance to balance) transforms unbalanced electrical distribution produced by coaxial line into balanced electrical distribution to feed the slot equiangular spiral antenna. Measure results indicate that a wide band (1 : 9) of Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), good radiation pattern and circular polarization are realized. The height of back cavity for a unidirectional radiation is 0.05lL ( lL is the wavelength of lowest operation frequency). Lower working frequency band is expanded by filling the back cavity with a ring-shaped rectangular absorber. Measured results show that a frequency band of 1: 6.4 (voltage standing wave ratio VSWR below 2), better than 4 dB antenna gain, good circular polarization and radiation pattern are achieved. Planar feed structure and shallow cavity contribute to a low-profile slot equiangular antenna. Measured results verify the effectiveness of the microstrip to slotline Balun used to feed the slot equiangular slot antenna. Key words: Wideband antennas; Passive radar seeker; Slot equiangular spiral antenna; Microstrip to slotline Balun
缝隙螺旋天线及其小型化设计
缝隙阿基米德螺旋天线及其小型化设计摘要:本文介绍了缝隙形式的平面阿基米德螺旋天线并与普通平面阿基米德螺旋天线进行了对比。
在此基础上提出了一种将缝隙设计成曲折线的形式,末端采用电阻加载,采用直接同轴馈电的方式,浅背腔的设计,从而达到将平面螺旋天线小型化的目的。
制作的小型化天线直径大小只有75mm厚度12mm,在0.9-4GHz的频带范围内有良好的阻抗特性和增益特性,满足工程使用的要求。
关键词阿基米德螺旋天线、缝隙螺旋天线、小型化、电阻加载、曲折臂中图分类号:TN823.31 文献标识码: AMiniaturization of Slot Planar ArchimedeanSpiral AntennaIn this paper,slot planar Archimedean spiral antenna and the contrast between it and the common planar Archimedean spiral are introduced. On this condition, the miniaturization of slot planar Archimedean spiral antenna realized by designing the slot line in the form of meander line, discrete resistance loading in the end of antenna, a simple feed and shallow reflecting cavities. We get an antenna sample with a diameter of 75mm and a thickness of 12mm, the antenna which is qualified to the engineering applications ,keeps good characteristics of impedance match and gain.Key words: planar Archimedean spiral antenna,slot planar spiral antenna ,miniaturization,resistance loading,meander line1、引言平面螺旋天线[1]因其低剖面、圆极化、宽频带、易于共型等特点得到了广泛的应用。
新式凹槽形缝隙超宽带微带天线的设计
凹槽形的半圆边长
微带线的长度
式中:f 为凹槽形缝隙天线的谐振频率ꎬc 为真空中
微带线的宽度
光速ꎬε r 为介质基板的相对介电常数ꎬL 为缝隙的边
微带线与基板左侧的距离
长ꎮ 此外ꎬ微带馈电线的阻抗对于天线阻抗匹配也
缝隙的横向尺寸
有一定的的影响ꎬ一般为 50 Ω 最合适ꎬ其尺寸计算
公式如下所示:
L2
43
d2
L1
d3
5.4
15
32
2 参数分析
2.1 凹槽形缝隙边长 L 0 对阻抗带宽的影响
分别选取 L 0 = 42 mmꎬL 0 = 43 mm 以及 L 0 = 44
mm 这三种不同情况对天线进行仿真分析ꎮ 由图 2
可以得到ꎬ随着 L 0 的增大ꎬ天线的谐振频率几乎不
598
第 44 卷
Abstract:A new type of groove ̄shaped slot ultra ̄wideband ( UWB) microstrip antenna is designed for the narrow
bandwidth of narrow ̄band microstrip slot antenna. The microstrip line is used to excite the groove ̄shaped slit method
调整的尺寸参数更多ꎬ故更容易实现阻抗匹配ꎮ
该天线的最低谐振频率可以通过改变凹槽形缝
隙的尺寸大小来调整ꎮ 凹槽形缝隙天线的最低谐振
频率可以通过下面的多边形缝隙天线公式得到:
f=
c
L εr
(1)
优化目标得到ꎬ具体的天线尺寸参数在表 1 中给出ꎮ
微带缝隙天线设计
信息工程大学毕业设计(论文)任务书(地方学生)课题名称 微带缝隙天线设计所在院、系(队) 信息工程学院九系四队专 业 通信工程学 号 20055401125申请学位级别 工学学士指导教师单位 二系一教指导教师姓名 邢锋技 术 职 务 副教授二○○ 九 年 五 月李 麟 09-06-09, 17:07课题名称微带缝隙天线设计其他指导老师姓名、单位课题主要任务与要求:1.了解微带天线的概念和分类;2.了解微带缝隙天线的概念、分类以及性能。
3. 设计一款微带缝隙天线模型,并通过软件仿真得到其各项属性, 方向图等。
备注系(或教研室)审批意见:签(章)年月日学院训练部审批意见:签(章)年月日指导教师评语:签(章)年月日答辩小组意见:负责人签(章)年月日学院答辩委员会意见:负责人签(章)年月日学院训练部审核意见:盖章年月日微带缝隙天线设计摘要通信系统的发展带来了天线行业的勃勃生机,在众多的天线类型中微带天线已成为当前研究的前沿之一,很具有研究前景与实用意义。
特别是微带缝隙天线,以其重量轻、剖面薄、平面结构且易与载体共形,馈电网络可与天线结构一起制成等优点已经引起天线工作者的广泛关注。
本文简要介绍了微带天线和微带缝隙天线的分类、分析方法、主要参数,然后提出了一种三角形缝隙微带天线。
在介质基板的一面一个三角形缝隙,另一面采用一个等腰三角形微带线进行馈电。
通过仿真给出了天线的s参数,VSWR和方向图。
该天线的阻抗带宽达到了120% ,覆盖了2.6—11.7GHZ的频率范围,增益值达到了5.8dB。
关键词:微带天线,微带缝隙天线,三角形缝隙微带天线设计Microstrip Slot Antenna DesignAbstractThe development of Communication System has brought exuberant vital force of The Antenna Industry. In lots kinds of antenna, the Microstrip antenna has already been one of the most foreland research, with foreground and practical significance. Especially, the Microstrip slot antenna has attract attention of antenna operators with it’s characters: light, thin section, plane structure, conform with carrier easy, feeding network can be made with the antenna structure. This thesis has given a brief introduce on the classes, analysis methods and the main parameters of Microstrip antenna and Microstrip slot antenna, then has proposed a kind of triangular-shape slot Microstrip antenna. A triangular-shape slot exists on a side of the substrate, and it can feed with an equilateral triangular-patch on the other side. Parameter S, VSWR and the Direction Plot of the antenna are given by the simulation. The impedance bandwidths of the proposed antenna approach 120%, covering 2.6—11.7GHZ, and the plus get to 5.8dB.Keywords: Mrcrostrip antenna, Microstrip slot antenna, triangular-shape slot Microstrip antenna.目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2微带天线的发展 (1)1.3微带天线的特点 (2)1.4微带天线的应用 (2)第二章微带天线 (3)2.1 微带天线的分类 (3)2.2 微带天线的辐射机理 (4)2.3 微带天线的分析方法 (4)2.4 微带天线的主要电参数 (5)2.4.1 输入导纳 (5)2.4.2 辐射电阻和品质因数 (6)2.4.3 带宽 (6)2.4.4 方向性系数、增益和天线效率 (7)2.5 激励方法 (7)2.5.1 微带馈电 (7)2.5.2 同轴线馈电 (8)第三章微带缝隙天线 (10)3.1 矩形缝隙天线 (10)3.1.1 输入阻抗 (11)3.1.2 方向图 (13)3.2 环形缝隙天线 (14)3.3 锥形缝隙天线天线 (15)第四章三角缝隙宽缝微带天线 (16)4.1 天线设计与性能 (16)4.2 软件仿真 (17)4.3 结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第一章 绪论1.1 引言要对微带天线做一个准确的定义是困难的,因为它有很多种形式[1]。
分析微带馈电微带缝隙天线
i,
j,k )
(1)
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (2) Eny+1/
2(i,
j,k
)
= εi,j−1,k εi ,j,k
Eny+1/ 2
i, j−1,k
− ∆y εi,l,k Enx+1/ 2 i, j,k ∆x
− εi−1, j,k Enx+1/ 2 i −1, j,k εi, j,k
R and X
10 8 6 4 2 0 -2 -4 2.0
R X
2.5
3.0
3.5
4.0
Frequency(GHz)
0.0000
120
-0.0001
-0.0002
-0.0003
150
-0.0004
-0.0005
-0.0006
-0.0007 180
-0.0007
-0.0006
-0.0005
-0.0004
n zf
−
E
(n zf
−i
) / nf
+
v2 ( i∆t f δ2
)2
D
n f
i ∈ (1, n f )
6
将式 5 离散差分 可得
Dn
(
i,
j,
k
)
=
Ezn
(
i
+
1,
j,k
)
+
Ezn
(
i
−1,
j,k
)
+
Ezn
(
i,
j
+
1, k
)
+
E
n z
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现了 1 : 6 . 4的电压驻波 比带 宽,天 线增 益大于 4 d B,良好 的圆极化 与方 向图特性 。平面化、一体化 的馈 电方式与低
剖 面 反射 腔有 效 降低 了 缝 隙 等 角 螺 旋 天 线 剖 面 ,测 试 结 果 验 证 了该 文 所 提 出 的微 带 线一 槽 线 巴伦 馈 电缝 隙等 角 螺 旋
f e d b y a m i c r o s t r i p t o s l o t l i n e a n d b a c k e d b y a c a v i t y i s p r o p o s e d . T h i s mi c r o s t r i p t o s l o t l i n e B a l u n( u n b a l a n c e t o
微带线一 槽线馈 电缝 隙等 角螺旋 天线设计
方庆 园① 金 铭 宋 立众② 韩 勇②
2 6 4 2 0 9 )
乔 晓林
f 哈 尔滨工业大学电子与信 息工程 学院 哈 尔滨
1 5 0 0 0 1 )
( 哈 尔滨工业 大学( 威海) 威海
摘
要 :被动 雷达 导引头为探测 与跟 踪 目标可采用宽带等角螺旋天线 , 针对 降低等角 螺旋 天线 剖面 ,该文提 出一种
低剖 面背腔式微带线一 槽线馈 电缝 隙等角螺旋天线 。微 带线一 槽线 巴伦 ( B a l u n ) 中渐变微带线将 同轴 线激 励的不平衡 电场最终转化 为槽线处平衡 电场 。实测结果表 明,该缝隙等角螺旋天线实现 了 1 : 9 的 电压驻波 L L ( V S WR ) 带宽, 良
天线 设计方法 的有效性 。 关键词 :宽带天线 ;被动雷达导 引头 ;缝 隙等 角螺旋天线 ;微 带线一 槽线 巴伦
中图分类号:T N 8 2
文献标识码 :A
文章编号 : 1 0 0 9 — 5 8 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 2 2 8 — 0 6
D O I : 1 0 . 3 7 2 4 / S P . J . i 1 4 6 . 2 0 1 3 . 0 0 4 8 6
Ab s t r a c t :W i d e b a n d e q u i a n g u l a r s p i r a l a n t e n n a s a r e t y p i c a l l y a p p l i e d t o d e t e c t i o n a n d t r a c i n g o f p a s s i v e r a da r s e e k e r . I n o r d e r t o r e d u c e t h e h e i g h t o f t h e e q u i a n g u l a r s p i r a l a n t e n n a , a l o w— p r o f i l e s l o t e q u i a n g u l a r s p i r a l a n t e n n a
第3 6 卷第 1 期
2 0 1 4年 1 月
电
子
与
Hale Waihona Puke 信息学报
Vo 1 . 3 6 NO . 1 J a n . 2 0 1 4
J o u r n a l o f El e c t r o n i c s& I n f o r ma t i o n Te c h n o l o g y
好 的辐射 方向图与圆极化特性 。在天线背面加入 高度 仅有 0 . 0 5 A ( , 为最低工作频率所对应 自由空 问中波长) 的反
射 腔 ,腔 内放 置 矩 形 环 状 吸 波 材 料 , 有 效拓 展 了 天线 低 频 段 带 宽 。测 试 结 果 表 明带 有 反 射 腔 的缝 隙等 角 螺 旋 天 线 实
b a l a n c e ) t r a n s f o r ms u n b a l a n c e d e l e c t r i c a l d i s t r i b u t i o n p r o d u c e d b y c o a x i a l l i n e i n t o b a l a n c e d e l e c t r i c a l d i s t r i b u t i o n
De s i g n o f S l o t Eq u i a n g u l a r S p i r a l An t e n na F e d b y Mi c r o s t r i p t o S l o t U ne
F a n g Qi n g — y u a n ① J i n Mi n g ② S o n g L i — z h o n g ② Ha n Y o n g ② Qi a o Xi a o — l i n ②
‘ ( S c h o o l o f E l e c t r o n i c s I n f o r ma t i o n o n E n g i n e e r i n g , H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ) H a r b i n 1 5 0 0 0 1 , C h i n a ) ( H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y a t We i h a i , H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y , We i h a i 2 6 4 2 0 9 , C h i n a )