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采用紧凑馈电网络的宽带四臂螺旋天线。

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简介：
传统的自相移馈电四臂螺旋天线(QHA)由于其最小回波损耗频点和最小轴比频点分布在不同的频率上，从而使得在较宽的频带内同时满足良好的阻抗匹配和圆极化特性变得十分困难。尽管使用功分相移网络进行馈电可以部分缓解这些问题，但该馈电网络通常尺寸较大，这限制了其在手持设备上的实际应用。本文提出了一种新型的四臂螺旋天线设计，该天线底部集成了一个紧凑的功分相移馈电网络，能够有效地实现四个输出端功率的平衡输出，并且相位之间保持两两相差90度。通过采用这种馈电网络方案，所设计的四臂螺旋天线不仅能够实现宽频带内的圆极化辐射性能，而且兼具小尺寸的优点，因此非常适用于对带宽和尺寸有较高要求的GPS、北斗移动手持设备等应用场景。

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  • 具备紧凑馈电网络的宽带四臂螺旋天线
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    本研究介绍了一种新型宽带四臂螺旋天线，通过设计独特的紧凑馈电网络，显著提升了天线的工作带宽和效率，适用于多种无线通信系统。 传统的自相移馈电四臂螺旋天线（QHA）在最小回波损耗频点和最小轴比频点上不一致，导致难以在同一宽频率范围内同时实现良好的阻抗匹配与圆极化特性。尽管采用功分相移网络馈电可以解决这一问题，但其尺寸通常较大，不适合应用于手持设备中。本段落提出了一种底部配备紧凑型功分相移馈电网络的四臂螺旋天线设计，在较宽频段内能够实现四个输出端功率平衡且各相差90度的相位分布。这种新颖的馈电方案使得该类天线不仅具备宽带圆极化辐射特性，同时保持了小型化的尺寸优势，非常适合GPS和北斗移动手持设备的应用需求。
     
  • Kin-Lu Wong的紧凑宽带微带天线.rar
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    该资源为Kin-Lu Wong关于设计紧凑型宽带微带天线的研究成果分享，内容涵盖天线的设计原理、优化方法及实验验证等。 Book Name: Compact and Broadband Microstrip Antennas Professor: KIN-LU WONG Language: English Password: 8888
     
  • 四臂螺旋天线的HFSS模型
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    本项目专注于开发四臂螺旋天线的HFSS仿真模型，通过精确建模与优化设计，实现高效、宽带的无线通信性能分析。 四臂螺旋天线HFSS模型
     
  • 关于宽带平面螺旋天线的设计与研究
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    本研究专注于宽带平面螺旋天线设计，探索其在不同频率范围内的性能优化及应用潜力，致力于提高通信系统的效率和可靠性。 宽带平面螺旋天线的研究与设计 宽带平面螺旋天线因其具备的宽频带特性和圆极化特性，在射频（RF）及微波领域中被广泛应用。本段落主要探讨了一种宽带平面螺旋天线的设计方法，通过优化辐射元、背腔结构以及输入阻抗匹配等方面来提高其性能，并分析了测试结果。 1. 天线辐射单元设计 在设计过程中，需对天线的辐射元件进行精心选择和配置以确保宽频带特性。具体而言，阿基米德螺旋天线由圆形板与螺旋形结构组成。为了满足宽带需求，本段落选择了εr=4.6且厚度为1 mm的板材作为基础材料，并使输入阻抗约为Z0=112.6Ω；此外，还需确保外圈周长大于λmax的1.25倍以及馈电点间距小于λmin／4。 2. 背腔设计 为了实现单向辐射效果，在背腔内通常会放置吸波材料。然而考虑到增益因素的影响，本段落并未填充此类物质而是采用了长度为λ/4的金属套筒作为反射体；该结构如图所示：在同轴电缆外部加上一个同样长度（即λ／4）但不与之接触且仅在其底端短接于外皮上的金属管，并以此构成一个新的特性阻抗Zc的新同轴线L，而终端则处于短路状态。 3. 输入阻抗匹配设计 基于阿基米德螺旋天线的辐射原理，在实现等幅反相馈电（即平衡模式）时通常需要使用巴伦转换器将不平衡型同轴电缆转变为微带线路形式。尽管锥形巴伦能够提供较宽的工作频段，但其加工难度较大且容易导致射频泄露问题；因此本段落采用了空心的同轴变换结构来替代传统的巴伦设计，虽然这会导致馈电不均衡的问题出现，但是方便了实际制造过程中的操作。 4. 测试结果 为了验证圆极化性能，在测试中需要对天线进行不同角度（例如：45°）旋转以获取完整的数据集；当螺旋型发射器处于水平状态而接收端垂直放置时所测得的方向图如图所示。此外，还测量了在相同条件下该装置的增益曲线，并绘制出了轴比特性图表。 综上所述，本段落提出了一种新型宽带平面螺旋天线设计方案并通过仿真与实验验证了其优良的工作性能；这表明它适用于RF和微波技术领域内的多种应用场景中。
     
  • 具备可切换馈电网络的宽带模式分集贴片天线
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    本发明提出一种具备可切换馈电网络的宽带模式分集贴片天线，通过创新设计实现多频段高效工作与信号增强，适用于现代无线通信设备。 本段落介绍了一种单馈宽带模式分集天线的设计。该设计通过集成引脚二极管的可切换馈电网络实现了方向图的重新配置能力，能够提供0°同相或180°异相的天线激励方式。辐射贴片由一对对称布置的阶梯状探针进行激发：当两阶梯式探头采用同相激励时，在贴片上生成锥形模式；若为异相激励，则使天线工作于宽边模式下。原型经过精心开发、制造和测量，结果显示在宽边模式下的10 dB回波损耗阻抗带宽从1.95 GHz到3.65 GHz（覆盖范围达60.7%），而在锥形模式下则为1.65 GHz至3.65 GHz（覆盖范围达到72.7%）。同时，该天线在宽边和圆锥工作状态下分别达到了峰值增益最高可达10.2 dBi与7.7 dBi，并且辐射效率均超过了80%及76%。
     
  • 船舶用海事卫星通信四臂螺旋天线的设计印刷
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    本文介绍了针对船舶环境设计的一种新型四臂螺旋天线，专为海事卫星通信系统服务。该天线通过优化结构参数以适应海上复杂的电磁波传播条件，并采用先进的印刷技术实现高效制造与安装，旨在提升海洋通信的质量和可靠性。 船载海事卫星通信印刷四臂螺旋天线的设计是通信领域的重要课题之一，它关乎到海事通信系统核心组件——船载天线的优化设计。 1. 四臂螺旋天线馈电结构问题及优化： 这种常见的船用卫星通信天线由四个螺旋组成，并具有圆极化特性。传统四臂螺旋天线由于复杂的馈电网络而增加了制造难度，同时导致了较高的损耗和较差的通讯质量。为解决此问题，研究者提出了一种新型集成印刷四臂螺旋天线结构，通过整合馈电网络与天线设计来简化复杂度并降低损耗。 2. 计算机电磁仿真分析： 在开发新的天线过程中进行大量电磁计算机模拟是必要的步骤。此类仿真相对于预测不同参数配置下的性能表现至关重要，并指导了物理尺寸和结构的调整以优化整体性能。研究表明，螺旋臂长度、直径以及升角对最终天线效能有着决定性影响。 3. 印刷四臂螺旋天线的应用与测试： 经过仿真分析后，研究人员制造了一款适用于船载海事卫星通信的印刷四臂螺旋天线，并进行了详尽的实验评估。这些测试包括驻波比、增益、半功率波束宽度和轴比等关键指标。结果显示，在指定的工作频带内该新型天线表现出色：驻波比小于1.4，增益高于2dB，半功率波束宽度为140度，并且在上半空间主要区域的轴比分低于3dB。这些测试结果与仿真数据一致良好。 4. 宽波束圆极化天线的重要性： 对于远洋航行中的船舶通信而言，宽波束和圆极化的特性至关重要。由于船只摇晃可能使船体相对于地面垂直方向倾斜达到25度，在这种情况下需要保证持续稳定的卫星通讯链接，因此设计此类天线是至关重要的。 5. 谐振式四臂螺旋天线的优势： 谐振式四臂螺旋天线通过选择适当的物理尺寸能够形成不同的辐射模式，并具有结构紧凑、无需参考地以及环境适应性强的特点。特别是在低仰角时仍能维持良好的增益和轴比性能，使其在卫星通信中得到广泛应用。 6. 研究者简介： 参与这项研究的作者包括付世强、房少军、路凯及王钟葆，他们均来自大连海事大学信息科学技术学院。这些研究人员专注于诸如卫星通信与定位移动终端天线技术、微波天线理论和技术以及射频器件和天线等方向的研究工作，并且他们的研究成果得到了国家自然科学基金项目的资助。 船载海事卫星通信印刷四臂螺旋天线的设计不仅关乎性能优化，还涉及实用性和适应性的考量。这项研究的进步将有助于提高船舶通讯系统的稳定性和可靠性。
     
  • 高性能紧凑型高增益差分馈电双极化滤波贴片天线
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    本研究设计了一种高性能、紧凑型的高增益差分馈电双极化滤波贴片天线，适用于多种无线通信系统。 ### 新型紧凑型高增益差分馈电双极化滤波贴片天线 #### 知识点一：设计理念与结构特点 本段落介绍了一种新型的紧凑型高增益差分馈电双极化滤波贴片天线的设计理念。该设计通过集成缺陷地面结构（DGS）、十字槽和短路针等关键元素，实现了高性能。 - **对称加载缺陷地面结构（DGSs）**：用于形成特定的滤波响应，并在辐射特性中引入零点以提高选择性。 - **十字槽**：与短路针结合使用，提供上边缘的零点及带内共振。 - **短路针**：和DGS一起工作时产生较低边缘的零点，有助于获得陡峭的滚降率，并且通过额外的带内共振拓宽通带宽度。 #### 知识点二：关键技术与实现机制 该天线采用了多项关键技术： - **差分馈电技术**：有效降低共模干扰，提高稳定性及性能。 - **双极化特性**：对称结构设计确保了在两个正交方向上的工作能力。 - **滤波特性**： - DGS与短路针组合提高了选择性并增加了带宽； - 十字槽和短路针结合提供了额外的上边缘零点，增强了抑制能力； - 合理的设计利用高阶模式零点进一步改善了带外抑制性能。 #### 知识点三：实测结果与性能评估 - **实测结果**： 天线原型制作完成后进行了测量。结果显示理论值和实际值之间的一致性良好，峰值增益达到8.9 dBi，并且具有约23%的大带宽。 带外抑制水平超过20 dB，表明天线具备优异的滤波性能。 - **性能评估**： 相较于其他报道的滤波天线设计，本方案不仅拥有良好的宽带双极化辐射特性，在紧凑结构中实现了高增益。这对于提高孔径效率和降低交叉极化具有重要意义。 #### 知识点四：应用前景与价值 - **应用前景**： 拥有尺寸小、增益大及优异滤波性能的天线非常适合用于无线通信系统、雷达以及其他高频通信场景。 其高孔径效率和低交叉极化的特性使其成为未来5G和6G通信系统的理想选择。 - **价值体现**： 在实际应用中，这种设计可以显著提高信号传输质量并减少干扰，从而提升整个系统的性能。对于需要高效、可靠连接的应用来说，它为实现更高数据速率及更远的传输距离提供了可能。 通过巧妙地利用DGS、十字槽和短路针等结构来获得高性能滤波效果和宽带特性，该新型天线展示了出色的辐射能力，并在保持紧凑体积的同时实现了高增益。这对于未来的无线通信技术发展具有重要意义。
     
  • GHz螺旋天线.cst
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    本项目为GHz频段螺旋天线的设计与仿真，利用CST Microwave Studio软件进行建模和性能分析。专注于优化天线在特定频率范围内的辐射效率及增益。 仿真天线螺旋天线模型使用CST进行建模和分析。