一种宽带高隔离度双极化微带天线的设计
高隔离度的双极化口径耦合微带单元与阵列天线

L ANG a —ig, Z I Xin ln HONG h n s i W ANG e S u —h , W i
( c o l fC mmu ia o n noma o n ie r g h ga nvri ,S a g a 2 0 7 Sh o o o nc t na dIfr t nE gn e n ,S a h iU iest h hi 0 0 2,C ia i i i n y n hn )
V0 . 3 No. 11 1
F b.2 r e 007
文 章编 号 :0 7 2 6 ( 0 7 0 —0 00 10 .8 12 0 ) 1 1 —4 0
高 隔离 度 的双 极 化 口径 耦 合微 带 单元 与 阵 列天 线
梁仙 灵 , 钟 顺 时 , 汪 伟
( 海 大 学 通信 与 信 息 工 程 学 院 , 海 207 ) 上 上 002
fbia d. x e me t eut r odare n t h er it i oain(>3 B)a dl a r t E p r na rs l aei g o geme tw htet oy,wh hg i lt ce i l s n i h hs o 0d n w o c s— lr ainc aatr t s(< 一3 . B) o o i o r sp a zt h ce si r i c 2 5d .
计 时 , 网 络 布 置 较 为简 单 . 于 此 设 计 , 制 了 八 单 元 直 线 阵列 天 线 , 论 仿 真 和 实 验 相 当 吻 合 , 但 测 得 高 的 端 其 基 研 理 不
口隔 离 度 ( 0d )而 且 实 测 的 交 叉 极 化 特 性 很好 ( 一3 . d ) >3 B , < 25 B . 关 键 词 : 带 天 线 ; 列 ; 极化 ;口径 耦 合 ; 离 度 微 阵 双 隔
论微带天线传输宽频化设计

论微带天线传输宽频化设计摘要:本文基于微带天线宽频化技术的特点,首先对于微带天线进行了细致的阐述,包括其基本形式、分析方法和参数等;接着又对其工作辐射机理进行分析;然后有详细的介绍了微带天线宽频化处理的具体方法,主要有参数修改、等效多谐振点产生等方式;最后通过一种圆极化微带天线具体实例的宽频化处理来阐述这些方法的可行性,包括馈电方式展宽、多谐振展宽以及引入耗损展宽等,并得到了很好的展宽效果。
同时也提供了一种微带天线宽频化的方法。
关键词:微带天线宽频化设计方法随着无线通信技术的发展与无线产品的普及与应用,尤其是近年来超宽带无线通信技术的进步,促使人们对于宽带天线的研究更加的趋于大范围、小体积、高效率和便捷安装的要求,实际上,这就是提出了微带天线的发展与研究。
对于微带天线来说,具有诸多优点而得到人们的广泛关注。
在过去的50多年中,微带天线技术得到了长足的进展,也渐渐的成为一个理论成熟和实用的天线领域的学科:早在20世纪50年代,G.A.Decamps教授就提出可以利用微带线辐射效应来制造微带微波天线;到了70年代,随着单片机技术的发展,以及各种新型材料的出现,使得微带天线在全世界范围内的重视;到了80年代,微带天线在理论方面与应用方面都得到了进一步的提升……至此,微带天线技术已经形成了天线领域一支独立的学科,被广泛的应用于全球定位系统、直播卫星、个人通讯、无线局域网以及智能高速公路交通系统等方面。
尽管微带天线技术在今天发展迅速,应用广泛,然而其也有一定的缺陷,即阻抗带宽较窄。
一般来说,微带单贴片的带宽只在百分之零点几到百分之几。
因此可以说,微带天线的频带展宽技术意义重大。
1 微带天线概述1.1 概述自20世纪50年代Decamps教授提出微带天线以来,针对各种微带天线产品和各种优缺点的研究蓬勃发展起来,目前已广泛应用于航空航天、国防、通讯等方面。
与其他天线形式相比,微带天线主要有以下的优点:(1)体积小、重量轻、携带特别方便;(2)成本低廉,能够实现批量生产;(3)微带天线能够与一些受隐蔽性或空气动力学限制的载体达到共型的目的;(4)对微带天线贴片稍许加工,再加之合适的馈电系统,可以实现双频和双极化天线;(5)能够满足线性极化波与圆极化波的要求;(6)微带天线从本质上来讲,属于微波电路范畴,因此,可与亏点网络以及微波电路系统共同被制造出来,这样大大减少了制造成本,同时还可以提高效率。
双极化微带天线列阵

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘
要
双极化雷达天线系统是极化末制导雷达的关键技术之一。微带共形天 线因其特有的性能而获得了广泛的应用,特别是在高速运动的物体上。本 文结合微带贴片天线的特点,分析和设计了一种新型双极化末制导雷达天 线,并准备将其应用于雷达系统的研制中。论文的主要研究内容如下: 首先,介绍了双极化微带贴片天线所要涉及的一些基本理论。本文以 腔模理论-格林函数法、多端口网络理论为基础,导出了方形微带天线输 入阻抗与互阻抗的计算公式 , 并由此公式得到 S 参数矩阵公式, 进而得到极 化端口隔离度表达式。 其次,本文详细介绍了两种不同结构的双极化微带天线单元,分别计 算了它们的输入阻抗、隔离度、驻波和辐射方向图,并与实际测量结果进 行比较。 最后,本文重点研究了由加寄生天线的单元组成的天线阵列。针对四 元线阵、四元面阵、八元圆环阵,分别设计了合理的馈电网络,仿真计算 了它们的输入阻抗、隔离度、驻波和辐射方向图等相关参数。 上述研究结果表明,本文提出的新体制双极化末制导雷达天线的设计 方案是可行的,相关性能指标基本满足设计要求,这为该天线系统的进一 步工程实用化奠定了基础。 关键词 微带天线; 天线阵; 双极化; 隔离度
学 科 、 专 业: 信号与信息处理 所 在 单 位: 信息科学与工程学院 答 辩 日 期: 2006 年 6 月 授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: TN820.15 U.D.C: 621.3
Dissertation for the Master Degree of Engineering
双极化微带天线阵列研究
RESEARCH ON DUAL POLARIZATION MICROSTRIP ANTENNA ARRAY
用于卫星通信的Ku波段宽带双频双极化微带天线阵

h r o tl p l r ai n c a n l a d 0 2 % f m 1 . 3 o z n a o a z t h n es n 1 . 4 i i o r o 3 4 GHz t 1 . 8 GHz f r v ria oa z t n c a n l ,wh c 15 a e o t i e o 4 8 e t l p lr ai h n e s o c i o i h . r b an d, rs e t ey e p ci l .T e s lt n ewe n h wo o s s l s t a -3 B c o s h e t e p r t g a d d h,t e v h ioa i b t e t e t p r i e s h n o t 5 d a r s t e n i o e a i b n wi t r n h ma i m g i s xmu a n i
g e ly r mir sr ac s u t r .T e a a tr f a tn a a e smu a e n p i z d b h smu ao f C T 0 8.F o t e l - a e c o ti p th t cu e h p r mee o ne n r i lt d a d o t p r s mi y t e i lt r o S 2 0 e r m h
XU Yo g Je I n i ,JANG n Xig (colo nomao n o mu i t n E g er g ul nvrt fEe t nc Tc nlg ,G in 5 10 , hn ) S ho fIf r t n ad C m nc i ni e n ,G in U i s yห้องสมุดไป่ตู้ lc o i e hooy ul 4 0 4 C ia i ao n i i ei r i
微带天线的基本理论和分析方法概述

目录摘要 (2)Abstract (3)1 绪论 (4)1.1研究背景及意义 (4)1.2国内外发展概况 (5)1.3本文的主要工作 (6)2 微带天线的基本理论和分析方法 (7)2.1 微带天线的辐射机理 (7)2.2微带天线的分析方法 (8)2.2.1传输线模型理论 (9)2.2.2 全波分析理论 (11)2.3微带天线的馈电方式 (12)2.3.1微带线馈电 (12)2.3.2同轴线馈电 (12)2.3.3口径(缝隙)耦合馈电 (13)2.4本章小结 (13)3宽带双频双极化微带天线单元的设计 (14)3.1天线单元的结构 (14)3.2天线单元的设计 (15)3.2.1介质基片的选择 (16)3.2.2天线单元各参数的确定 (16)3.3天线单元的仿真结果 (17)3.4本章小结 (18)4 结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (22)ku波段双频微带天线的设计摘要本文的主要工作是Ku波段宽带双频双极化微带天线研究。
在微带天线的基本理论和分析方法的基础上,对微带天线的技术进行了深入的研究,设计了3种不同结构的Ku波段宽带双频微带天线单元,并完成了实验验证。
依据传输线模型理论并结合软件仿真分析了3种不同结构的天线单元在天线的带宽、隔离度和增益等性能方面的差异,并作了比较,得出了性能最佳的一种天线单元结构形式。
最后,对全文的研究工作加以总结,并提出本文进一步的研究设想。
关键词:Ku波段;双频;传输线模型;微带天线AbstractIn this paper, broadband dual-frequency and dual-polarized microstrip antenna at Ku band is described. Three kind s o f wideband dual-frequency and dual-polarized microstrip antenna element are proposed and their experimental verifications are completed which based o n the classical theory and a deeper stud y on broadband, dual-frequency and dual-polarization technique of microstrip antenna. From the transmission-line mode theory and simulative results, he bandwidth, isolation and gain characteristics of a microstrip patch element with various structures are analyzed in detail and compared, and an antenna element with the best performance is adopted. Based on the element described, four-element linear array and planar array is designed which adopted anti-phase feeding and dislocation anti-phase feeding technique, respectively. In addition, the technique of anti-phase feeding which suppresscross-polarized is further studied by using the even/odd theoretical analysis. Finally, we summarize the research of the paper with an outlook for the further researches. Key words: Ku band; dual-frequency; dual-polarized; microstrip antenna1 绪论1.1研究背景及意义近年来,随着卫星通信技术的发展和卫星通信业务及卫星移动通信的迅猛增长,以往的微波较低频段(300MHz-10GHz)已经变得拥挤不堪,因此卫星通信中开始使用Ku波段甚至Ka波段的通信以满足大信息量的需求。
共用口径双波段双极化微带天线阵的设计

第 1 3卷 第 3期 20 07年 6月
上 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
J U N L O H N H I N V R I Y ( A U A C E C ) O R A F S A G A I E S T N T R LS I N E U
sa k d p th c n iu ain i s d.T i v r o s te df c l fte p e iu tc e ac o fg r to s u e h so ec me h if ut o h r vo s DBDP a tn a n o tii g i y n e n si b ann l reb n w d h i h o ri n a g a d i t n te lwe a d. Fu hemo e, t mi i z te ifu n e OIt e hih r b n b t r r r o n mie h n e c I h g e a d, mir srp l co t i dp l sa e u e n te lwe a d,l c td i h p c sa n b n a c e i oe s d i h o rb n r o ae n t e s a e mo g X— a d p th s.By u ig o h g n u — sn r o o a d a t l l p lrz d mir srp dp ls a h o r b n a ito lme t , t e d a — a d ar y c n b p l d fr a oa e co ti ioe s te lwe a d rd ain ee n s h u b n ra a e a pi i l e o i e a g f ̄e u n y rto.T e m c o t p p we o i e s n ti tg ae n te a ry. T e lwe n w d rr n e o q e e ai h i r sr o r c mb n ri o n e r td i h ra i h o ra d h g e n d s rx mi o p e e d a d p b e d r s e tv l h e a ry wa i ltd,f rc td a d ih rba s u e p i t c u ld f e n r efe e p ciey.T ra ssmu ae o y o b a i ae n me s r d.Ex e me tlrs l a e v rfe e sb lt ft e p o o e ra au e p r n a u t h v e i d fa iii o h rp s d ar y. i e s i y K e r s m co ti ne n ra y wo d : i r srp a tn a ar y; d a— a d; d a— oa ie u bn l u lp l r d; s a e — p r r ; s n h t p ru a a z h rd a e u e y t ei a e r rd r t c t e
一种星载SAR的新型双极化微带贴片天线

【 关键词】 合成孑径雷达; L 垂直过渡;L 孑径耦合; 双极化微带贴片天线
Z HAIG o h a HU Mig c u L in xn u —u - n —h n- IJa —i
( aj gR sa hIstt o l t nc eh o g - N nig2 0 1 - h a N ni eer tue f e r i T cn l y aj 10 3 C i ) n c n i E co s o n n
V0. 9 No 4 12 . A r 0 7 p l2 0 i
20 0 7年 4月
一
种 星 载 S R的 新型 双 极 化 微 带贴 片天 线 A
翟 国华, 胡明春 , 李建新
( 南京 电子技 术研 究所 , 南京 2 0 1 ) 1 0 3
【 摘要】 提出了一种适用于星载 S R的新型双极化微带贴片天线。在孑 径耦合馈电基础上, A L 采用同轴线到微带线
【 bt c】 I t s ae, wm t d f u -o rao i si at n r pc- re A pctns r e- A s at n h pr a e e o apli tn c tp n na osae o Ra lao e n r ip n h od l a zi m m r e f bn S p i i ip s
td e .0n t eb sso p r r -o p ig, d p n h e ia a st n f m o x a i et c t p l e。ti e t p fd a- o a i fa e t e c u l h u n a o i gt e v r c t n i o o c a i l omimsr i t l r i r l n i n h sn w e o u p - y l lr ain a t n a,rt i ig t e ih r n r ft e so- o p e a c n e n sd sg e ai t ne n z o ean n n ee t i o h ltc u l d p t h a t n ai e in d,w ih n to l mp o e t ec o sp - h me t h c o n y i r v rs - o h lr ain a d i l t n,b tas a e g e ts a e i h ra ,i i v r ut b e t e t e a tn a c l a i t n s ai z o o o u o s v r a p c n t e a r y t s e y s i l o b h ne n e1 l a .
超表面加载极化可重构双极化微带天线设计

超表面加载极化可重构双极化微带天线设计张奥博;栾秀珍【摘要】基于超表面结构设计了一种2.555~2.655 GHz频段的极化可重构双极化微带天线.首先根据微带天线理论设计了缝隙耦合正交馈电的双极化微带贴片天线,然后提出并设计了一种方形切角的新型超表面结构,并将该超表面放置在双极化微带天线上,通过机械方式旋转超表面,实现了左、右旋圆极化和水平、垂直线极化之间的极化转换.利用HFSS仿真软件对该超表面加载微带双极化天线进行了仿真.结果表明,该双极化天线能够便捷地实现极化转换,且在两种极化状态下,天线在工作频带内的回波损耗小于–10 dB,隔离度大于20 dB,圆极化工作状态下的轴比小于3 dB,天线的整体性能良好.%Based on metasurface, a polarization reconfigurable dual polarization microstrip patch antenna in 2.555-2.655 GHz band was designed. At first, a dual polarization microstrip patch antenna fed by two orthogonal slots was designed by the theory of microstrip antenna, then a new type of metasurface with square cutted corners was proposed and designed. The metasurface was placed on the dual polarization microstrip antenna, by mechanical rotating the metasurface. The transformation between left/right circularly polarized and horizontal/vertical linear polarization was achieved. The microstrip dual polarized antenna loaded with metasurface was simulated by using HFSS simulation software. The results show that polarization conversion for the dual polarized antenna can be achieved easily, and in the two kinds of polarization state, in the working frequency band, the return loss of the antenna is less than –10 dB , the isolation between two ports is higher than20 dB, and the axial ratio of circularly polarized antenna is less than 3 dB. So the overall performances of the antenna are good.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2017(036)010【总页数】6页(P58-62,79)【关键词】超表面;微带天线;双极化天线;极化可重构天线;回波损耗;隔离度【作者】张奥博;栾秀珍【作者单位】大连海事大学信息科学与技术学院,辽宁大连 116026;大连海事大学信息科学与技术学院,辽宁大连 116026【正文语种】中文【中图分类】TN826目前,无线通信系统正朝着小型化、多功能化和大容量方向快速发展。
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双极化 天线馈 电结构形式 多样【2 一般有 微带馈 l】 _, 电、 同轴馈电 、 电磁 口径耦合馈 电和混合馈电等四种 , 前 两种馈 电方式端 口隔离度较差 ; 后两种馈电方式可实现 高隔离度 , 极化纯度较高 。应用最广的是能通过双层或
能。双极化微带天线 由于具有重量轻 、 体积小 、 成本低 、
De in o o d a d Du —p l e ir s r sg fBr a b n al Oar d M c o ti i z p An e n t g s lt n t n a wi Hih Io a i h o
Z HOU J n一. IXi - u , u J u y 3 GUO - h n, Yu c u
3 U i6 9 6o A Lnf g H bi 6 01 C i ) . n 1 0 t f , ag n , ee 0 50 , h a a n
Ab t a t n t i p p r t ein o b o d a d d a—p lrz d a e t e o pe c o ti n e n s sr c :I hs a e ,hed s f r a b n u l oa e p r g a i ur—c u ld mir s p a tn ai r
(. 1通信系统信息控制技术 国家级重点实验室 , 浙江嘉兴 3 4 3 ; 10 3
2 中国电子科技集 团公 司第三十六研究所 , . 浙江嘉兴 34 3 ;. 10 3 3解放军 6 9 6 队, 10 部 河北廊坊 05 0 ) 60 1
摘 要: 设计 了一种 宽带高隔 离度 的双极化微 带天线 , 天线的 两个馈 电端 口分别采用 了 型 口径
耦合和容性加载 H 型 口径耦合 , 在展 宽带宽的同时提 高了双端 口隔离度 , 同时利 用反射板使 天线获得 较 高增益。HF S S 仿真和 实测结果表 明天线双极化端 口的 阻抗 带宽( s . ) 4 %, 益达到 8d v wp <2 达 0 增 B 以上 , 口隔 离度 大于 3 ( 该天线可被 广泛应 用于双极化 天线阵系统 中。 端 31 B, 关键词 : 带天线 ; 微 双极化 ; H型 口径耦合 ; 离度 隔
21 00年第 2 期
总第 10 1 期
通
信
对
抗
No2 2 1 . 0 0
C 0MMUN C 1 C I AT 0N OUN E T RME UR AS ES
S m.1 0 u l
一
种宽 带高隔离度双 极化 微带天线 的设计
周 军 1, , 季绣 宇 , 玉春 1 2 郭 , 2
便 于排阵等优点 ,能发射或接收两个 正交极化 的电磁
波, 有利于频率复用或 者收发 同时工作 , 因此越来越受 到人们的重视 。
者多层 的 口径耦合馈 电结构来实现 高隔离度双极化天
线, 当前许多研究人员都采用这种馈 电形式【。 3 l 本文设计 了工作 于 C波段 的宽带 高增益双极化天
K e wo d :m ir sr n e n ; u — lrz d H —s a da et e o p e ; slt n y r s co ti a tn a d a poa e ; p l i h pe p rur—c u ld ioai o
1 引言
无线通信 系统 的发展不断促进 了天线技术的进 步 , 同时性能优 良的天线将会 大大提高通 信系统 的整体性
p ee td r s n e .The H —s a e n a a i nc o d n p ru e o p e e d sr t e i u e o i r v h h p d a d c p ct e l a i g a e t r —c u l d f e tucur s s d t mp o e t e a t —p r o a i n a d b n w i t Th i u a e d m e s r d r s t s o t a hei wo o t i lto n a d d h. e s ss m l t d a a u e e u s h w h t n l t mpe a c a d d h o d n eb n w t f i VS R < 2 r a he 0% . W e c s4 Th t n a g i sm o e t a 8 d e a e n an i n r h n B,a d t e io a i n i b te h n 3 B n t e n h s l t s e t r t a 3 d i h o o r t g ̄e u n y r g s I a e w d l s d i u l po a z d a t n a a r y pe ai n q e c a e . tc b n n i ey u e n t d a — lr e e n ra . he i n
f N t nl aoa r o no ai ot l eho g fr o m n a o yt ,i i , 1 a oa Lb r oy fI r t nC n o Tc nl y o m u i i Ss m J x g . i t fm o r o C c n t e an Z e ag3 43 , h a 2 N .6R sac s t e fC T , i i , h i g3 4 3, hn ; hj n 1 03 C i ; . o i n 3 eerhI tu E C J x g Z ea 1 03 C i n ito an jn a