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关于5.8GHz微带圆极化天线阵的研究与设计论文.pdf

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简介:
本文深入研究并设计了工作于5.8GHz频段的微带圆极化天线阵,探讨其在无线通信中的应用潜力及优化方案。 为适应电子不停车收费系统(ETC)技术领域对天线增益和方向性的需求,本段落研究并设计了一款工作频率在5.8GHz的圆极化微带天线阵。

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  • 5.8GHz线.pdf
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    本文深入研究并设计了工作于5.8GHz频段的微带圆极化天线阵,探讨其在无线通信中的应用潜力及优化方案。 为适应电子不停车收费系统(ETC)技术领域对天线增益和方向性的需求,本段落研究并设计了一款工作频率在5.8GHz的圆极化微带天线阵。
  • C波段宽线.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。
  • 线仿真
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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。
  • 线全向.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。
  • 共形球面线处理
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    本文探讨了圆极化共形球面阵列天线的设计与优化,重点分析了其在不同环境下的极化特性及信号传输效率。通过理论建模和实验验证,提出了一种改进的极化处理方法,旨在提高天线系统在复杂电磁环境中的稳定性和可靠性。 圆极化共形球面阵天线的极化处理研究
  • 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。
  • C波段双线低交叉高隔离度.pdf
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    本文针对C波段双极化微带天线的设计进行研究,重点探讨了如何实现低交叉极化和高隔离度,以提升通信质量。 在合成孔径雷达(SAR)系统中使用的天线阵列单元需要具备高隔离度和低交叉极化的特性以避免成像模糊问题。交叉极化指的是一个方向上的信号被另一个不同方向接收或发射的现象,而端口隔离度则指两个不同极化端口之间的隔离能力,即防止从一个端口泄漏到另一个端口的信号。 本段落介绍了一种用于C波段双极化的微带天线设计,旨在满足上述要求。这种平面天线由贴片、介质基板和接地板组成,并具有体积小、重量轻以及易于集成的特点。馈电方式包括探针馈电、口径耦合馈电等,每一种都有不同的影响。 本段落提出了一种基于混合激励的双层微带贴片单元设计,在10dB反射损失范围内(即5.1GHz至5.9GHz)覆盖了整个C波段雷达频谱。该天线在两个极化之间的交叉极化电平低于-37dB,端口隔离度也低于-43dB,并且方向图前后比大于20dB,增益稳定在9dB以上。 为了改善交叉极化的特性,贴片单元的形状设计至关重要。例如,在TM01模式下使用方形贴片可以提供更好的效果;而在TM11模工作时,圆形贴片可能会导致较高水平的交叉极化电平。此外,调整馈点位置虽然有助于降低交叉极化电平但可能会影响阻抗匹配。 在馈电技术方面,除了采用传统的耦合方法之外还可以通过改变槽形或使用混合馈电策略来提高隔离度和减少交叉极化的程度。例如,“T”字型的耦合槽设计能够增强端口间的隔离效果;而结合口径耦合与电容性耦合的方法则有助于在整个频带内保持高隔离度。 文章中提到的设计方法首先分析了贴片单元形状及馈电技术,然后通过数值仿真优化确定最终参数。结果显示方形贴片在交叉极化特性上优于圆形设计,并且天线的辐射可以通过电流元建模来解释。 该设计方案还具备结构紧凑的优点,便于扩展为大型阵列,适合用于相控阵和SAR雷达中的阵列单元。这项研究得到了科研基金的支持,表明它是当前微带天线设计领域的一个创新方向,在提高雷达系统性能方面具有重要意义。
  • 线实现*(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。
  • 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。