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微带天线的全向圆极化设计.pdf

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简介:
本文档探讨了微带天线中实现全向圆极化的创新设计方案,旨在提高无线通信系统的性能和效率。文档深入分析了几种不同的设计方法,并评估了它们的实际应用潜力。 天线由两个带有简并分离单元的矩形贴片组成,这两个贴片背靠背地分布在共面波导的上、下两面。由于天线基板宽度较窄,使得该天线在方位面上能够实现全向辐射特性。我们设计并测试了一个工作于Ku波段的天线样品,实测结果显示其阻抗带宽达到了51.4%,并且在方位面内的圆极化轴比均小于2.8dB。这一研究成果为后续毫米波全向圆极化天线的研究奠定了基础。

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  • 线.pdf
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    本文档探讨了微带天线中实现全向圆极化的创新设计方案,旨在提高无线通信系统的性能和效率。文档深入分析了几种不同的设计方法,并评估了它们的实际应用潜力。 天线由两个带有简并分离单元的矩形贴片组成,这两个贴片背靠背地分布在共面波导的上、下两面。由于天线基板宽度较窄,使得该天线在方位面上能够实现全向辐射特性。我们设计并测试了一个工作于Ku波段的天线样品,实测结果显示其阻抗带宽达到了51.4%,并且在方位面内的圆极化轴比均小于2.8dB。这一研究成果为后续毫米波全向圆极化天线的研究奠定了基础。
  • 多频段线
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    本项目专注于开发高效的圆极化多频段微带天线,旨在满足现代通信系统对宽带、多功能及小型化的迫切需求。通过优化结构参数和材料选择,实现高增益、低剖面的设计目标,广泛应用于卫星通讯、移动设备等场景中。 我们设计了一款应用于导航卫星系统的多频段圆极化微带天线。这款天线采用复合左右手传输线移相器作为馈电网络,从而展宽阻抗带宽并实现良好的右旋圆极化辐射性能。该天线工作于GPS、BDS-2和GLONASS系统的工作波段内,并通过Ansoft HFSS 13.0软件进行了仿真测试。仿真结果显示,这款天线能够满足导航卫星信号的要求。其特点包括结构紧凑、频带宽、体积小且易于加工等优点。
  • 双频GPS线
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    本项目专注于研发高性能、小型化的双频圆极化GPS微带天线。通过优化结构和材料选择,提高天线在移动通信中的性能与稳定性,适用于导航及定位系统。 本段落介绍了一种新型的GPS双频圆极化微带天线设计。这种天线采用双层贴片结构,并在上下两层采用了均匀分布的四馈点馈电方案,实现了L1和L2频率段内的圆极化特性以及小型化的体积要求。 为了提高辐射效率,该设计利用了切角技术和添加短截线的方法来优化天线性能。通过这些技术手段,不仅改善了天线的工作带宽和阻抗匹配问题,还显著提升了其在实际应用中的表现能力。 采用HFSS软件进行仿真模拟与优化是此项目的关键步骤之一。借助该工具的三维电磁场分析功能,设计团队能够精确地调整和验证各种设计方案,在满足性能需求的同时确保了天线的小型化目标得以实现。 最终制造出的实际样品经过测试后显示出了良好的特性,并且其结果与之前通过软件模拟得出的数据高度吻合。这不仅证明了该设计理念的可行性及其在实际应用中的实用性,还为未来的GPS技术提供了重要的支持和参考价值。 总结而言,本段落所提出的天线设计结合了科学合理的结构布局以及精确细致地仿真优化过程,在确保双频圆极化特性的基础上实现了体积小巧、成本低廉且辐射效率高的特点。这一成果不仅对高精度测量领域具有重要意义,还为复杂环境下的GPS应用提供了新的解决方案,并有望成为其他微波天线设计的参考典范。
  • 线
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    简介:本项目研究的是具有圆形极化特性的微带天线设计与优化。这种天线能够接收或发送各个方向均匀分布的电磁波信号,在无线通信领域有着广泛的应用前景。 本段落介绍了一种利用HFSS-MATLAB-API设计圆极化微带天线的方法。作者采用VBS脚本语言进行建模,并通过MATLAB编程实现了天线的优化设计。文章详细介绍了设计过程及结果,同时对天线性能进行了测试和分析。该方法为微带天线的设计提供了一种新的思路和工具。
  • 小型薄型线
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    本项目专注于研发一种适用于便携式通信设备的小型薄型微带圆极化天线。通过优化结构设计,实现高效、紧凑且成本低廉的无线通讯解决方案。 本段落提出了一种小型化薄型微带圆极化天线的设计方案,并利用HFSS仿真软件与理论计算公式对微带天线的谐振频率及其与基片介电常数之间的关系进行了深入研究。结果表明,选择高介质常数尤其是具有较高磁导率μr>1的材料作为基板可以显著减小天线尺寸。通过优化馈电点位置和改进贴片结构设计,在HFSS仿真软件的支持下成功开发了一款性能优越的小型化薄型微带圆极化天线,其面积仅为传统同类产品的21%,厚度则为常规高介电常数材料制成的类似产品67%。
  • 一款新型宽线
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    本项目专注于设计并优化了一款新型宽带圆极化微带天线,旨在提高无线通信系统的性能和效率。该天线具备宽频带、高效辐射等特点,适用于多种移动通讯设备及卫星导航系统。 微带天线的基片厚度通常远小于工作波长,因此实现了小型化设计。相比普通微波天线,微带天线具有剖面薄、体积小、重量轻以及易于共形的特点,并且容易获得圆极化特性。然而,其频带较窄并且性能会受到基板材料的影响。 为了拓宽微带天线的频率范围,目前有以下几种方法: 1. 降低等效谐振电路的Q值,例如通过增加基片厚度或减小相对介电常数; 2. 修改等效电路设计:添加寄生贴片、采用电磁耦合馈电等方式; 3. 添加阻抗匹配网络以优化性能; 4. 其他方法包括改变贴片形状、加入变容管以及利用行波阵列或者对数周期结构。 其中,第一种方式相对简单易行。然而,在参数超出一定范围时会激发高阶模式,导致天线方向图劣化并增加辐射损耗。
  • 线与实现*(2004年)
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    本文发表于2004年,专注于微带圆极化天线的设计方法和实践应用,探讨了其在无线通信中的重要性。 圆极化微带天线是一种低剖面的天线元件,在天线设计中研究其特性非常重要。其中,确定微带贴片天线的馈电位置是设计的关键环节。本段落详细分析并讨论了单端侧馈五边形圆极化微带天线;简要介绍了实现微带天线的方法,并提出了一种用于多边形微带天线有效分析的有效方法——有限元分析法;通过研究设计一个工作于5.6GHz的五边形圆极化微带天线,展示了其设计过程,并找到了确定馈电点位置的合理方式。采用HFSS软件进行优化和仿真,提供了合理的仿真结果。
  • 关于C波段宽线研究.pdf
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    本论文探讨了C波段宽带圆极化微带天线的设计方法与技术细节,旨在提升其性能和应用范围。通过优化结构参数,实现了高增益、低轴比的特性。 圆极化天线因其能够接收任意极化的电磁波而被广泛使用。为了满足通信需求,宽带圆极化天线应运而生。通过对矩形贴片天线进行结构调整,设计出一种新型的宽带圆极化天线,并利用电磁仿真软件CST对该天线进行了全波时域仿真分析。仿真结果显示,该天线的工作频段为3.8~8.1GHz,在通带内轴比参数AR<3的带宽为4~8GHz,显著拓宽了工作范围。
  • 线阵列仿真与
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    本研究聚焦于微带天线阵列的设计与优化,特别关注宽带圆极化特性。通过仿真技术探索并实现了高效能、多用途的应用型天线系统。 自20世纪70年代中期微带天线理论得到显著发展以来,由于其体积小、重量轻、馈电方式灵活多样、成本低廉以及易于与目标共形等优点而备受青睐,在雷达系统、移动通信网络、卫星通讯和全球定位系统(GPS)等领域得到了广泛应用。圆极化作为微带天线技术中的一个重要分支,在各种电子设备中有着广泛的运用,如雷达、导航及卫星系统。 由于其特性,收发天线之间的角度位置具有很高的灵活性,并且能够有效减少信号多路径干扰及其他影响因素。此外,宽带通信因其容量大、保密性强和抗多重径扰能力强等优点成为21世纪通讯技术的发展方向,因此对无线设备的宽频化提出了更高的要求。其中,宽带天线是该领域的重要研究对象。 本段落主要探讨了无线通信中宽带圆极化微带天线的设计、分析与应用技术。在研究过程中采用了理论分析、数值仿真和实验验证等方法,并提出多种具有卓越性能的宽带圆极化微带贴片天线结构,研究成果已发表于本领域的顶级期刊《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》及《IET Microwaves, Antennas & Propagation》,充分展示了作者的研究成果。 本段落的主要工作包括: 1. 双馈电宽带圆极化微带贴片天线设计技术研究。在探讨了圆极化天线的一般特性和基本要求后,针对传统微带天线频宽窄的缺点,提出了一种新型宽带馈电网络方案——3dB Wilkinson功分器和移相器组合,并通过L型金属棒进行旋转90度近耦合式双馈电来实现圆极化特性。在此基础上对贴片天线进行了面电流分布及辐射特性的详细研究并提出了改进设计,优化了环形贴片的尺寸。 2. 四馈电宽带圆极化微带贴片天线技术的研究。在原有双馈电结构的基础上增加了一组L型金属棒进行对称式四馈电操作,有效消除了馈电线辐射泄漏及信号耦合问题,并抑制交叉极化现象从而扩展了该类天线的圆极化频宽。 3. 四馈电宽带圆极化缝隙天线设计技术。通过在接地板上开设圆形槽来实现电磁波发射并采用四条微带线路进行馈电,此类结构不仅具备良好的宽带特性还拥有双圆偏振性能。 4. 宽带圆极化微带阵列的设计研究。基于单个宽带圆极化天线的研究成果进一步探究了阵列形式的宽频段天线设计技术,并采用相位旋转式单馈电方式实现了对整个阵列的有效馈电,提高了增益并保证了一定范围内的圆形偏振频率宽度。
  • 基于空气基板线
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    本研究提出了一种创新的圆极化微带天线设计方案,采用空气作为基板材料,旨在实现更优的电磁性能和小型化设计。 设计了一种以空气为基板的超高频(UHF)圆极化矩形微带天线。该天线通过在微带贴片四周与中心开槽的方式减小了尺寸,并实现了良好的圆极化性能。进一步的研究分析了各种参数对圆极化性能的影响,通过对这些参数进行优化调整,使天线达到了理想的圆极化效果。