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为了适应多模导航卫星系统的发展,文章设计了一种新型宽带高增益导航天线,能够覆盖北斗B1/B3、GPS L1/L2频段。天线采用折叠电磁偶极子的形式,具有较宽的阻抗匹配带宽。为提高圆极化辐射特性,采用四馈点形式,等幅度、相差90°馈电;端口直接激励到交叉十字形馈电结构,进而耦合到折叠偶极子,辐射圆极化电磁波。天线周围加入调试腔体,可对方向图辐射特性进行调整,且具有宽带高增益的特性。方向图在北斗B1/B3、GPS L1/L2频段内具有良好的一致性。在三维电磁仿真软件ANSYS HFSS中,建立天线的三维仿真模型,并进行仿真计算,在工作频段内,电压驻波比VSWR≤1.5,主辐射方向上交叉极化比不小于40dB,具有良好的圆极化纯度。在整个工作频段内,天线具有低后瓣特性,前后比不小于40dB,且右旋圆极化增益在主辐射方向图±60°范围内,不小于0dB,在多模卫星系统上具有较高的应用价值。 相似文献
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文章提出了一种具有无源波束扫描能力的平面圆极化多波束天线。该天线由基于基片集成波导(substrate integrated waveguide, SIW)的漏波天线阵列和罗特曼透镜馈源网络组成。其中漏波天线作为天线辐射体,通过在SIW传输线上加载90°顺序旋转的非谐振辐射缝隙,实现了圆极化的辐射特性。为了实现低成本的波束扫描能力,使用罗特曼透镜作为天线的馈电网络。该天线设计采用双层结构,通用将漏波天线阵列置于罗特曼透镜上层,实现了天线的小型化。经仿真验证,该天线可在9.5GHz~10.5GHz的工作频带范围内,实现良好的阻抗匹配及±44°的圆极化波束扫描能力,并且每个波束均可在3dB波束宽度内实现小于3dB的轴比。 相似文献
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为满足星载高增益天线的应用需求,本文设计了一种带有相控阵馈源的伞状可展开反射面天线。首先介绍了反射面天线可展开机构的原理及设计,由碳纤维天线肋和金属编织网面组成反射面,在高精度可展开机构的动作下实现其收拢和展开,从而大幅减小其收藏包络尺寸。对于直径为1.14 m的可展开反射面天线设计了宽带相控阵馈源,采用金属Vivaldi天线作为相控阵单元,根据极化方式、焦径比和扫描范围选择排列成双极化矩形阵列,使可展开反射面天线在8~16 GHz内实现二维波束扫描,通过电磁仿真进行验证,仿真结果表明,宽带相控阵馈源能够有效地增加可展开反射面天线的视场,反射面天线在8 GHz、12 GHz和16 GHz时扫描到0°的增益分别是38.03 dB、40.65 dB和41.48 dB,扫描到+3°的增益分别是37.68 dB、40.68 dB和41.09 dB。 相似文献
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随着卫星通信技术的日益成熟,相控阵天线被广泛应用于低轨卫星系统,提出了一种面向低轨卫星通信的新型双圆极化宽带宽角扫描阵列天线。阵列天线单元采用一种金属栅格加载的对称阵子,其工作宽带为17GHz~21GHz,相对带宽超过21%,同时金属栅格加载方法可有效展宽对称阵子波束宽度,从而在工作频段内使E面和H面波束宽度均超过140°。通过上述宽带宽波束对称阵子作为阵列天线单元,形成8×8的64单元阵面。然后,阵列天线单元经过旋转组阵,实现了双圆极化特性。由于天线单元具有宽带、宽波束性能,有效拓展了阵列波束扫描角度,即在不同旋向下,均能实现二维±60°的波束扫描。阵列在低频17GHz工作时,法向波束增益为18.2dB,当扫描离轴角为60°时,增益下降2.8dB,轴比小于2dB。在高频21GHz时,法向增益为19.6dB,当扫描离轴角为60°时,增益下降3.7dB,轴比小于3dB,具备良好的宽带宽角覆盖性能,从而在低轨卫星通信中具有广阔的应用前景。 相似文献
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该文在ε_r=9.6的微波复合介质材料上设计和研制了一种工艺上易于实现的新型宽频带180°调制器。实验表明:在3.65—4.35GHz 频率范围内,其驻波比小于1.46,插入损耗小于1.1dB,幅度不平衡小于±0.30dB,相位不平衡小于±3.2°。 相似文献
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在实际应用中,有时需要全向天线在水平面以上覆盖较广的空域,针对这一需求,文章提出了两种工作在L频段的波束上翘的全向天线。其中一种为使用同轴转平行双线结构进行馈电的串联印刷偶极子天线,且加入反射板保证波束上翘,实测结果表明该天线在工作频段内,电压驻波比(voltage stanting wave ratio,VSWR)小于1.5,水平面增益大于2dBi,俯仰角0°~70°(定义水平方向为0°)增益大于-7dBi,不圆度小于2dB。另一种为双锥天线,使用上下锥体不对称结构保证波束上翘,同时引入固定套环保证天线的稳定性。实测结果表明该天线在工作频段内,VSWR小于2,俯仰角0°~20°增益大于1dBi,俯仰角0°~70°增益大于-7dBi,不圆度小于2.5dB。该天线结构稳定,性能优良,可应用于车载通信或其他通信场景中。 相似文献
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介绍了包括功率合成器和匹配网络在内的1×2、1×4和1×8子阵列天线以及8×8平面相控阵天线的完整设计、仿真与实现。阵元是U形缝矩形微带贴片天线阵元,该贴片天线阵元采用了孔径耦合馈电技术,它在17.75GHz中心频率时的阻抗带宽超过了20%。在分析过程中采用了矩量法(MoM),用的是先进设计系统(ADS)软件包中的安捷伦矩量工具。在效率约为80%的情况下,1×2、1×4和1×8子阵列分别获得了约9dBi、12dBi和14dBi的增益。在16~18GHz的频率范围内,所有子阵的回损都好于-10dB,这保证了较好的阻抗匹配。比较1×8子阵列的测量与仿真增益辐射方向图,发现它们吻合良好。开发出的这些子阵列天线及平面相控阵天线适用于各种雷达,包括合成孔径雷达(SAR)及雷达制导导弹的跟踪与探测用雷达。 相似文献
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给出一种适合空间应用的新型高效率宽带背射螺旋天线,应用背景是UHF频段卫星移动通信。在L波段给出了1:5缩比样机的方向图、阻义气风发及增益等参数的实测结果。实验结果表明,此项新方案结合了谐振腔型天线效率高以及螺旋天线频带宽的长处,其口面频率达到甚至略大于1,而输入阻抗带宽(驻波比<1.2)接近15%,方向性增益带宽(下降1dB)可达12%,较之一般短背射天线1-2%的带宽有很在改进。 相似文献
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文章介绍了一种GPS/GLONASS兼容接收天线,它是由四臂分数式螺旋天线改进而成。采用自相位(SSelf-phased)和开槽同轴线顶馈等技术,使得天线结构紧凑,体积小巧,引入套筒式反射体,大大改善了天线的方向图的对称性,降低了后瓣电平。并用传输线理论对自相位天线的设计进行了理论分析,推出了自相位天线的设计公式。测试结果表明,在GPS/GLONASS的工作频段内,其驻波比<1.2,轴向增益约4.2db,仰角10°上时,增益≥-2dBi。 相似文献
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文章提出了一种适用于基站天线的新型双频双极化微带偶极子天线单元,采用改进的微带偶极子、附加耦合贴片以及对称平衡馈电的结构形式。用商业软件Ansoft对天线的电特性进行仿真计算,并制作了实验模型,测试结果和仿真结果吻合良好。天线在880MHz~960MHz的GSM(全球移动通信系统)频段和1 710MHz~1 880MHz的DCS(数字蜂窝系统)频段上的反射损耗均大于10dB,且在两个频段上极化互相垂直的两个端口的隔离度均大于31dB。 相似文献
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现有的技术较难满足星载多波束相控阵天线射频前端的通道间距,已有的研究工作大量集中在提高射频电路和芯片的集成度,提出采用稀疏布阵的方式来增加天线单元的平均间距,从而缓解现有技术条件下的高密度集成难题。设计了Ka频段八波束相控阵天线的稀疏布阵阵面,首先采用遗传算法优化设计64元稀疏子阵,子阵增益在±60°扫描范围内大于18.6 dB,该子阵沿4个象限镜像对称,便于高效设计将不规则分布的天线单元端口与规则排布的R组件端口进行互连的带状线转接板,然后随机旋转、平移36个子阵拼接成全阵,在一定程度上打乱子阵分布均匀性,以起到栅瓣抑制的作用。该方法具有简单、高效、快捷的优点,稀疏阵列的设计结果基本能满足工程应用需求,适用于星载多波束相控阵。 相似文献
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探讨了某星载背腔式平面螺旋天线的小型化设计方法。通过螺旋线传输段进行蝶形加载;辐射段和截止段进行曲线锯齿加载;改善了螺旋天线的低频和高频特性,克服了传统阿基米德螺旋天线臂长、传输损耗大、效率低的缺点,增加了螺旋曲线的有效长度;通过合理设计天线的反射腔高度,提高了天线的增益。对背腔式平面螺旋天线各参数进行了综合优化设计,研制出了具有小型化、宽频带、高增益等特点的复合加载平面螺旋天线实物样机,并进行了测量,结果表明,所设计的天线在带宽为5∶1工作频带内具有良好的阻抗和圆极化辐射特性,与传统螺旋天线相比,天线的几何尺寸要远小于同频带的平面螺旋天线。 相似文献