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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。
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。
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。
新型L频段双圆极化微带阵列天线的设计李文;姚宜东;徐毅;袁伟涛;杨新华;王启申【摘要】Circularly-polarized array antennas attract more and more attentions in the modern wireless applications because of its specific performance characteristics. A L-band circularly-polarized microstrip patch antenna working in wide axial ratio bandwidth is proposed. The antenna adopts the special double feed network, thus to provide 0 degree feed and 90 degree feed to the two adjacent sides of radiation patch respectively. Two layers of feed network are same in structural size, and connected through the bridge to ensure that the two adjacent sides of radiation patch have 90 degrees phase difference, thus improving circular polarization performance of the antenna. The simulation results show that the microstrip array antenna could work at 1.525~1.559 GHz; with double circular polarized antenna; antenna gain> 13 dBi; VSWR<1.5; E and H plane lobe width> 25°.%圆极化阵列天线由于其自身的性能特点，在现代无线应用中越来越受到广泛的关注。
