一种双频双极化微带天线的设计

一种双极化微带天线阵的设计汪　伟1,2,梁仙灵2,钟顺时2(1.华东电子工程研究所,安徽合肥230031;2.上海大学通信与信息工程学院,上海200072) 摘　要:给出一种双极化微带天线阵的设计,分别对单元和馈电网络进行了研究。

设计、测试了一个X波段的天线阵。

测试结果,两种极化端口的阻抗带宽均大于1416%(电压驻波比小于116),端口之间的隔离度优于34dB。

水平极化端口的交叉极化电平抑制优于-26dB,垂直极化端口的交叉极化电平抑制优于-24dB。

该天线可以作为合成孔径雷达有源相控阵天线的子阵。

关键词:微带天线;极化;宽带中图分类号:TN821 文献标识码:A 文章编号:167222337(2004)0420241206Design of a Dual2Polarized Microstrip Antenna ArrayWAN G Wei1,2,L IAN G Xian2ling2,ZHON G Shun2shi2(1.East Chi na Research Instit ute of Elect ronic Engi neeri ng,Hef ei230031,Chi na;2.School of Com m u2nication and Inf ormation Engi neeri ng,S hanghai U niversity,S hanghai200072,Chi na) Abstract:　A dual2polarized microstrip antenna array is proposed in this paper.The radiation element and ar2 ray are analyzed respectively.An array for X2band application is designed and measured.For the dual polarization ports,both the measured im pedance bandwidths(VSWR≤116dB)are up to1416%,while the isolation between the horizontal and vertical ports of the array is higher than34dB.The cross2polarization suppression is better than -26dB for the horizontal port and-24dB for the vertical port,respectively.The array can be used as a subarray in SAR antenna array.K ey w ords:　microstrip antenna;polarization;broad bandwidth1　引言 随着应用需求和技术的发展,有源相控阵天线逐渐成为星载合成孔径雷达(SAR)天线的主流。

一种单馈双频双圆极化微带天线李嘉钱祖平（解放军理工大学通信工程学院微波教研室，南京210007）摘要：本文给出了一种新型双频双圆极化微带天线的设计。

该天线采用层叠结构实现双频工作，利用微带贴片附加短截线来实现圆极化。

贴片附加的两对短截线增加了天线可调谐范围，从而能够补偿加工带来的误差。

仿真和测试结果表明，天线在1.61GHz-1.62GHz和2.48GHz-2.50GHz两个频段内驻波比都小于2，在中心频率为1.615GHz和2.492GHz，带宽为10MHz频段轴比都小于3。

关键词：双频；双旋向；圆极化；微带天线A Novel Dual-Band And Circular Polarization Microstrip AntennaAbstract:. This paper designs a new dual-band and dual-sense circular polarization antenna. It uses layer stack to achieve dual-band performance and uses microstrip plus short transversal to realize circular polarization. Two pairs of transversal adding to strip increase the tune range of the antenna and compensate the error in antenna producing. Simulation and test indicate that this antenna has good radiation and polarization performance in working band. Keywords: Dual Frequencies；Dual-Sense Circular Polarization；Microstrip Antenna1 引言在卫星通信系统中，一般要求天线能实现双频工作，并具有良好的圆极化性能。

一种新型双频双圆极化复合微带天线设计
傅世强;付笑茹;李婵娟;王钟葆
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2024(39)2
【摘要】针对空间微波能量收集的应用场景,提出了一种微带线行波激励的双端口双频双圆极化复合微带天线。

该天线由一个工作在低频段的微带圆环和一个工作在高频段的微带圆片复合而成,分别由两种不同的正交十字缝隙耦合馈电,采用微带线级联依次相差90°顺序旋转四馈电实现圆极化,通过对称性结构设计,分别从两个不同端口输入获得双圆极化性能。

实验结果表明:在880~960 MHz和1.85~2.45 GHz频带内S11<−10 dB,阻抗相对带宽分别为8.7%和30%;在885~920 MHz 和1.86~2.43 GHz频带内轴比小于3 dB,圆极化相对带宽分别为4%和29%;天线的方向性在工作频段内良好,在低频段增益达到5.4 dB,在高频段增益达到7.7 dB。

该天线结构紧凑且加工简单,为双端口双频双圆极化天线的研究与设计提供了新思路。

【总页数】6页(P355-360)
【作者】傅世强;付笑茹;李婵娟;王钟葆
【作者单位】大连海事大学信息科学技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN820
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一种小型化双频圆极化微带天线设计一种小型化双频圆极化微带天线设计程益福摘要:本文通过分析双频圆极化微带天线，提出了一种覆盖北斗卫星导航系统频段的双频双圆极化微带缝隙天线。

这是一个特例，因为它要求天线在两个工作频段内具有相反的圆极化旋向。

根据设计要求，为了实现双频以及圆极化功能，采用了非常简洁的环形缝隙结构，简洁的结构也方便了后期对其进行加工。

本文给出了该设计的具体步骤及实验结果，实测结果表明了该设计的可行性。

关键词：圆极化天线；双频天线；微带天线Abstract:Through the analysis of dual band circularly polarized microstrip antenna, the dual polarization microstrip slot antenna for coverage of the Beidou satellite navigation system of the dual frequency band. This is a special case, because it requires the antenna with circular polarization rotation instead of the two frequency range to. According to the design requirements, in order to realize the dual band circular polarization functions and, using the ring slot structure is very simple. Simple structure is convenient for later processing. This paper gives the specific steps and the experimental results of the design, experimental results show the feasibility of the design.Key Words ：Circularly Polarized Antenna; Dual-band Antenna; Microstrip Antenna1.引言微带缝隙天线有很多种，而其中之一就是环形微带缝隙天线。

双频圆极化微带天线的设计本文将探讨双频圆极化微带天线的关键设计因素，包括工作原理、尺寸和性能优化等方面。

我们将确定文章的类型为技术论文，主要面向无线通信领域的工程师和技术人员。

关键词：双频，圆极化，微带天线，设计，工作原理，尺寸，性能优化在无线通信系统中，天线是至关重要的组件之一。

随着通信技术的发展，多频段和圆极化技术已成为现代天线设计的趋势。

其中，双频圆极化微带天线由于其体积小、易共形、低成本等特点而备受。

双频圆极化微带天线的工作原理主要基于微带天线的基本原理。

微带天线由介质基板、辐射贴片和接地板组成。

当电流流过辐射贴片时，就会在贴片周围产生电磁场，从而向外辐射电磁波。

对于双频圆极化微带天线，通常采用多个辐射贴片、缝隙或者耦合器等结构来实现双频段工作。

在尺寸方面，双频圆极化微带天线的设计主要取决于所需的工作频率和天线的性能要求。

一般来说，天线的尺寸会随着工作频率的降低而增大。

因此，在满足性能指标的前提下，应尽量减小天线的尺寸以适应各种应用场景。

在性能优化方面，主要考虑因素包括增益、带宽、轴比、交叉极化等。

通过优化辐射贴片、接地板和介质基板的设计，可以有效地提高天线的性能。

例如，通过采用高介电常数的介质基板可以有效减小天线的尺寸；通过优化辐射贴片的形状和大小可以改善天线的带宽和轴比性能。

双频圆极化微带天线的设计需要综合考虑工作原理、尺寸和性能优化等多个方面。

随着5G、物联网和卫星通信等技术的快速发展，双频圆极化微带天线的应用前景将更加广阔。

未来，可以进一步研究多频段、高性能和更小尺寸的双频圆极化微带天线设计方法，以满足不断发展的通信需求。

可以利用新兴的材料和工艺技术提升天线的性能和集成度，拓展其应用领域。

另外，针对双频圆极化微带天线的测试技术也需要不断完善，以确保天线的性能和质量。

双频圆极化微带天线作为一种先进的通信技术，具有广泛的应用前景。

未来，我们需要在设计方法、材料选择、制造工艺和应用场景等方面进行深入研究，以满足不断增长的通信需求，推动无线通信技术的发展。

I nternet Technology互联网+技术一、引言随着传统卫星工作频率的逐渐拥挤以及人们对高速通信的需要日益增大，高通量通信卫星正加快投入使用。

目前，大多数的高通量通信卫星工作于Ka频段。

由于圆极化天线在抑制雨雾干扰、接收空间电磁波等方面的良好性能，圆极化天线被广泛应用于导航、卫星通信等领域中[1]。

微带天线也具有重量轻、体积小等优点，但频带窄一直是它的一个缺陷。

同时，在许多实际应用中，往往希望天线能够在几个不连续的频段上工作，以实现更多的功能。

圆极化天线的工作原理是激发两个相干但振幅相等、相位正交的模式，这可以通过在宽槽或环槽天线中引入对称或非对称的扰动模块来实现。

微带缝隙天线一般可通过改变缝隙和辐射贴片的形状及位置来获得圆极化[2-7]。

通过双矩形叠加的贴片、添加L型支节、开L型槽实现双频带圆极化，其尺寸为40mm×40mm×1.6mm[6]；通过圆形辐射贴片和类T形缝隙实现宽带圆极化，其尺寸为5.3mm×5.3mm。

然而，这些天线的结构复杂，导致天线制造过程复杂[7]。

本论文旨在研究并设计一种针对Ka频段的双频圆极化天线，在实现高增益和较宽带宽的同时，保持良好的圆极化特性。

通过深入分析和研究目前Ka频段天线设计中所面临的挑战和问题，本论文将提出新的设计思路和方法，以期解决当前存在的技术难题，推动Ka频段双频圆极化天线的发展。

本文所设计的天线是一种简单的、工作于Ka频段的双频带圆极化微带缝隙天线，由一个矩形槽接地板、一个从接地板突出的水平支节、一个微带馈线和一个不对称U型贴片组成，通过在贴片的长臂上开矩形槽，可以实现并增强圆极化性能。

二、天线结构设计本文提出了一种新型、结构简单且紧凑的双频圆极化天线，天线结构如图1所示。

图1　天线结构尺寸图该天线印刷在F4BM265介质基板[8]（相对介电常数为2.65）上。

F4BM265基板是一种高性能介质基板，具有如下优点：1.在高频范围内具有低损耗和低介电常数的特点，适用于高频和射频应用；2.具有出色的热稳定性，可以有效抵抗太空低温环境引起的性能偏差，并支持长时间高功率运行；一种Ka频段双频圆极化天线的设计摘要：面向Ka频段高通量卫星对天线的需求，本文设计了一种Ka频段双频段圆极化微带缝隙天线，天线单元由不对称U形贴片和开矩形槽的接地板组成，采用微带线侧馈供电，通过微带线开凹槽实现双频带，加载一对支节和贴片开槽实现圆极化。