新型光子带隙宽带双极化微带天线设计

【CN209515994U】一种垂直极化全向天线及其双极化全向天线【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920496482.2 (22)申请日 2019.04.12 (73)专利权人 深圳市安拓浦科技有限公司 地址 518105 广东省深圳市宝安区燕罗街 道燕川社区罗田林场龙侨华工业园厂 房二301 (72)发明人 杨瑞典　陆伟明　钱国顺　尼高峰　 (74)专利代理机构 广州润禾知识产权代理事务 所(普通合伙) 44446 代理人 林伟斌 (51)Int.Cl. H01Q 1/36(2006.01) H01Q 1/48(2006.01) H01Q 1/50(2006.01) H01Q 1/12(2006.01) H01Q 21/24(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称一种垂直极化全向天线及其双极化全向天线(57)摘要本实用新型公开了一种垂直极化全向天线，通过包括内导体与外导体的同轴线馈电，其特征在于，包括由上而下依次叠置且顺序连接的主振子、绝缘介质和参考地，所述主振子包括十字交叉设置的两个振子片，振子片间的相交线所在直线垂直穿过参考地中心，每个振子片的底角设为切角，所述内导体穿过参考地和绝缘介质中心与主振子底部连接，外导体与参考地连接。本实用新型垂直极化全向天线通过主振子、绝缘介质以及参考地的相互配合实现对来自各个方向的垂直极化电视信号的稳定接收，其中绝缘介质是调节天线阻抗、起阻抗匹配作用的关键因素，使得天线对各个方向的垂直极化电视信号的接收效果大幅提升，阻抗稳定，信号接收稳定性及信号 质量均得到大幅提升。权利要求书1页 说明书6页 附图10页CN 209515994 U 2019.10.18 C N 209515994 U

基于HFSS的4_24微带阵列天线的研究与设计_惠鹏飞

第26卷第5期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.26,No.5 2010年9月 Journal of Qiqihar University Sep.,2010 基于HFSS 的4×24微带阵列天线的研究与设计 惠鹏飞，夏颖，周喜权，陶佰睿，苗凤娟 （齐齐哈尔大学 通信与电子工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006） 摘要：微带阵列天线的馈电方式有微带线馈电和同轴馈电两种方式，本文利用HFSS软件对微带阵列天线进行了研 究，分析了两种馈电方式的传输损耗及其对天线方向图的影响，利用模块化的设计方法实现了一种基于同轴线馈 电结构的多元矩形微带阵列天线。在HFSS仿真设计环境里对天线进行了物理建模，该微带阵列天线的方向图特性 良好，工程上实现比较方便。 关键词：微带阵列天线；模块化设计；HFSS 仿真；物理建模；方向图 中图分类号：TN820.1 文献标识码：A 文章编号：1007-984X(2010)05-0009-04 随着无线电技术的发展，微带天线在许多领域得到了越来越广泛的应用，主要应用场合包括：卫星通信、多普勒雷达及其它制式雷达、导弹遥测系统、复杂天线中的馈电单元等[1] 。微带天线通常采用天线阵列的形式，由馈电网络控制对天线子阵的激励幅度和相位，以获得高增益、强方向性等特点。 微带阵列天线的馈电方式主要有微带线馈电和同轴线馈电方式两种。利用微带线馈电时，馈线与微带贴片是共面的，因此可以方便地光刻，但缺点是损耗较大，在高效率的天馈系统里的应用受到较大限制[2]。本文首先对微带馈电网络产生的损耗进行了详细分析，利用HFSS 软件设计了2×4结构的微带子阵，采用同轴馈电的方式，利用模块化设计方法和方向图叠加原理最终实现了4×24矩形微带阵列天线，仿真设计结果表明，该大型矩形微带阵列天线的各项指标参数良好，设计思想得到了很好的验证。 1 微带阵列及馈电网络损耗分析 1.1 微带阵列理论 微带天线单元的增益较小，一般单个贴片单元的辐射增益只有6～8 dB，为了实现远距离传输和获得更大的增益，尤其是对天线的方向性要求比较苛刻的场合，常采用由微带辐射单元组成的微带阵列天线，如果对增益要求较高，可采用大型微带阵列天线结构[3]。 首先分析平面微带阵列天线的激励电流与电场分布情况，无论是线天线还是面天线，其辐射源都是高频电流源，天线系统将高频电流源的能量转换成电磁波的形式发射出去，讨论电流源的辐射场是分析天线的基础。假设由若干相同的微带天线元组成的平面阵结构，建立三维坐标系分析阵列天线的场量分布情况。以阵列的中心为坐标原点，天线在x 轴方向和y 轴方向的单元编号分别用m 和n 表示。以原点天线单元为相位参考点，为了简化分析，假设阵列中各单元间互耦影响可以忽略不计，各单元激励电流为 j()e xs ys m n mn I ψψ?+，天线阵在远区的辐射总场(,)E θ?为 ()(,)(,)E f S θ?θ?θ??,= 式中，(,)f θ?为阵元的方向性函数，(,)S θ?为平面阵的阵方向性函数。平面阵因子是两个线阵因子的乘积，可以利用线阵方向性分析的结论来分析平面阵列的方向性。 1.2 馈电网络及损耗分析 天线只有承载高频电流才能有电磁波辐射，馈线指将高频交流电能从电路的某一段传送到另一段所用 的设备，对天线的馈电包括对单元天线的馈电和阵列天线的馈电两种形式。当利用传输线对阵列结构进行 收稿日期：2010-06-06 基金项目：齐齐哈尔市科技局工业攻关项目（GYGG-09011-2） 作者简介：惠鹏飞（1980-）,男，辽宁凌源人，讲师，硕士，主要从事雷达极化信息处理的研究，weibo505@https://www.sodocs.net/doc/b08050333.html,。

一种新型低剖面双频双极化宽频带阵列天线的研究与设计

第22卷第6期2006年12月 微　波　学　报 JOURNAL OF M I CROWAVES Vol.22No.6 　Dec.2006 文章编号:100526122(2006)0620040205 一种新型低剖面、双频、双极化宽频带 阵列天线的研究与设计3 王红星1　刘锡国1　刘　敏2 (1.海军航空工程学院电子工程系,烟台264001;2.空军工程大学电讯工程学院,西安710077) 摘　要:　设计了一种结构新颖的双频、双极化基站阵列天线并进行了仿真和实验研究。双频阵列由采用新型印刷金属圆弧耦合馈电的圆环天线(低频)与交叉微带印刷振子(高频)嵌套构成。首次采用印刷金属圆弧耦合馈电拓宽了圆环天线带宽,并利用反相馈电技术提高了端口隔离度(<-28dB)、加强了方位面方向图的对称性、降低了交叉极化电平;对在双频结构中受影响较大的高频阵元进行了相位误差分析;最后给出了整个双频阵列的实测结果,与仿真理论值吻合较好。该阵列天线具有宽频带(806～960MHz、1710～2170MHz)、低剖面(35mm)、高极化隔离、结构紧凑、方位面波瓣恒定(65±6°)等优点,适合用于双频基站系统或星载/舰载通信系统。 关键词:　基站天线,双频,双极化,印刷偶极子,圆环天线 A Novel Low2Profile,Dual2Band,Dual2Pol ari zati on Broadband Array Antenna W ANG Hong2x i n g1,L I U X i2guo1,L I U M i n2, (1.D epart m ent of Electronic Engineering,N aval A eronautical Engineering A cade m y,Yantai264001,China; 2.Teleco mm unication Engineering Institute,A FEU,X i’an710077,China) Abstract:　I n this paper,a novel dual2band br oadband array antenna with l ow p r ofile and dual polarizati on is p r oposed and devel oped experi m entally.The array is f or med by novel arc2p r obe2fed annular ring elements and pairs of cr oss m icr ostri p di poles nested t ogether.The band width of the annular ring antenna is i m p r oved thr ough arc2p r obe2fed technique.The meas2 ured i m pedance band widths deter m ined by VS WR<2cover806～960MHz and1710～2170MHz.The port is olati on and the sy mmetry of the radiati on for the l ower band are i m p r oved by the"anti2phase and dual2feed"technique which als o reduces the cr oss polarizati on level.The influences on the radiati on patterns of upper band caused by the phase err or are invested and the radiati on patterns are i m p r oved thr ough the phase co mpensati on.The array is designed and the si m ulated and measured results are p resented.The p r oposed array antenna is highly app licable t o the base stati on of multi2band operati ons and satel2 lite/shi pborne communicati ons. Key words:　Base stati on antenna,Dual2band,Dual2polarizati on,Printed m icr ostri p di pole,Annular antenna 引　言 目前,在我国现有的GS M基站和CDMA基站密布的状况下,第三代移动通信系统建设中大量新建3G基站存在选址困难且成本昂贵等问题[1]。采用双频基站天线代替现有天线可以在不增加新基站的基础上实现站址共享,是3G系统建设中一种非常可行的方案。但是,目前f 1 /f2≈2的双频天线产品大都采用双排阵列结构,结构复杂,体积笨重且价格昂贵。设计新的低剖面、小尺寸、性能优良的双频双极化基站天线具有很强的理论和实际意义。 近年来,已有许多学者对双频或双极化天线单元进行了研究,提出了许多方案,但都存在问题。Z.Zaharis[2]研制成功一种加有多个寄生振子的垂 3收稿日期:2006206206;定稿日期:2005210211

考题参考

一、单选： 1．市区一般采用什么样的天线（半功率角、增益）（A） A: 65°/15.5dBi B: 90°/15.5dBi C: 105°/15.5dBi D: 65°/17.5dBi 2．GPS馈线长度一般不超过多少米？（C） A: 30 B: 60 C: 100 D: 200 3．目前TD网络中基站主要采用何种设备类型?（A） A: 光纤拉远基站B: 一体化基站C: 微型基站D: 光纤直放站 4．对于新建站址选址，所选站址不能偏离规划基站位置多少？（C） A: 1/2的基站半径B: 1/3的基站半径C: 1/4的基站半径D: 1/5的基站半径 5．一般为了保留相应的维护空间，基站设备前面板需要预留不小于多大的空间？（B）A: 500mm B: 600mm C: 700mm D: 800mm 6．普通基站机房梁下高度应不小于多少（B）mm？（2600mm） A: 2400mm B:2600mm C: 3000mm D: 3200mm 7．天线下沿一般要求距楼面至少多少（D）mm？ A: 200mm B:300mm C:400mm D: 500mm 8．RRU距离天线的距离一般不能超过多少米？（C） A: 5m B:8m C:10m D: 15m 9．天馈线要求每隔多少米固定一次（A）？ A: 1m B:4m C:2m D: 3m 10．基站内的防雷箱的安装位置需要靠近地线排和交流配电箱，距离这两个设备的电缆长度要求是怎样的？（A） A: 防雷配电箱安装位置要靠近地排和交流箱。 B: 防雷配电箱安装位置要远里地排和交流箱。 C: 防雷配电箱安装位置要靠近地排和远离交流箱。 D：无所谓，没有具体要求。 11．室分的无源器件的频宽是多少？（D） A: 800～4000khz B: 800～3000khz C: 500～2000khz D: 800～2500khz 12．TD天线的正辐射面区域多少米内，不能有较大阻挡物在视线角度内阻挡信号辐射。 （D） A: 50m B:100m C:150m D: 300m

12.5GHz 4×4微带天线阵列的设计详细教程

12.5GHz 4×4微带天线阵列的设计详细教程 随着无线通信技术的迅速发展，小型化、大容量的通信系统成为现在以至于为来的主要发展目标。由于双极化天线具有同频段的双通道通信、提高通信容量、实现双工操作、可以提高系统灵敏度、抗多径效应等性能，从而日益得到人们的青睐。由于微带贴片天线在馈电方式和极化制式的多样化，以及馈电网络、有源电路集成一体化等方面具有很多的优点，从而采用双极化天线成为提高通信容量的一种比较实际的做法。目前常用的双极化工作方式主要有两类，第一就是利用方贴片作为辐射单元，对方贴片天线采用正交边双馈电就能激励一对极化方向相互垂直的辐射波。第二就是利用不同层的天线阵列分别实现不同的极化，缺点是结构复杂，制作困难，造价高。我们采用在同一平面上实现两种极化方式，贴片单元的馈电方式却不用改变。本文就是设计实现了这种双极化微带天线阵列的组阵单元－44天线阵列。 1 微带天线阵列的设计本文采用的贴片天线的基本结构如图1所示，其中图（a）为天线结构，由贴片层、介质层和接地层组成。图（b）为微带贴片单元的基本结构。通过调整微带贴片单元的馈电方式就可以实现水平、垂直极化两种极化方式。图（c）为最基本的组阵单元22的结构图。 设计过程中贴片层和接地层都采用铜，介质层采用介电常数为 2.2的Rogers RT/duroid 5880。根据天线工作的中心频率12.5GHz，微带贴片天线单元的长和宽、反馈部分的长宽、组阵单元之间的阻抗匹配以及其他相关数据都可以通过计算或者仿真优化得到。根据以上的计算及仿真数据，我们制成了天线的PCB板，44微带天线阵列的实物图如图2所示。 我们通过Ansoft HFSS仿真软件对天线阵列首先进行了仿真计算，图3为44微带天线阵列驻波和增益的仿真图。从左图的驻波仿真结果中，可以看到天线阵列在12.5GHz时的驻波为1.2左右；从右图的增益仿真结果中可以看到，天线阵列的增益可以达到20dB左右。然后将制成的PCB板拿到微波暗室中对其进行实际测试（暗室的长、宽、高分别为15m、

微带天线设计

班级：通信13-3班 姓名：王亚飞 学号：1306030318 指导教师：徐维 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

目录 1微带天线设计 (3) 1.1微带天线简介 (3) 1.2设计要求 (3) 1.3设计指标和天线几何结构参数计算 (4) 2 HFSS 设计和建模概述 (5) 2.1创建微带天线模型 (5) 2.1.1新建HFSS 工程 (5) 2.1.2建立模型 (6) 2.2相关条件设置 (14) 2.2.1设置激励端口 (14) 2.2.2添加和使用变量 (15) 2.2.3求解设置 (17) 3设计检查和运行仿真分析 (19) 3.1查看天线谐振点 (19) 3.1变量Length、Width扫描分析 (21) 3.2查看S11参数以及Smith圆图结果 (21) 3.3查看驻波比 (22) 3.4查看天线的三维增益方向图 (22) 3.5查看平面方向图 (23) 4总结体会 (23)

1微带天线设计 1.1微带天线简介 微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。早在1953年就提出了微带天线的概念，但并未引起工程界的重视。在50年代和60年代只有一些零星的研究，真正的发展和使用是在70年代。常用的一类微带天线是在一个薄介质基(如聚四氟乙烯玻璃纤维压层)上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法作出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，这就构成了微带天线。当贴片是一面积单元时，称它为微带天线；若贴片是一细长带条则称其为微带振子天线。 图1.1 是一个简单的微带贴片天线的结构，由辐射元、介质层和参考地三部分组成。与天线性能相关的参数包括辐射元的长度L、辐射元的宽度W、介质层的厚度h、介质的 相对介电常数εr 和损耗正切tan δ、介质层的长度LG 和宽度WG。图10.1 所示的微带贴片天线是采用微带线来馈电的，本章将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈电，也就是将同轴线接头的内芯线穿过参考地和介质层与辐射元相连接。 图1.1微带天线的结构 1.2设计要求 设计一个矩形微带天线，工作频率为2.45Ghz ,天线使用同轴线馈电。天线的中心频率为2.45GHz，因此设置HFSS 的求解频率（即自适应网格剖分频率）为2.45GHz，同时添加1.5～3.5GHz 的扫频设置，分析天线在1.5～3.5GHz 频段内的回波损耗或者电压驻波比。

TDD及WLAN系统双极化天线设备规范V5.0.0 - 三四频20150424

1.1.1三频电调天线电气性能指标 三频电调天线支持频段分别为DCS1800（1710MHz～1850MHz）、FA（1885MHz～1920MHz、2010MHz～2025MHz）和D（2575MHz～2635MHz），共6个端口，每频段2个端口。相关电气指标要求示于表11-17：

均功率容限测试可采用4个edge信号进行测试，每个通道输入总功率为50W的功率；对F和D频段输入LTE信号，每个通道输入总功率为50W的功率；对A频段输入TD-SCDMA信号，每个通道输入总功率为50W的功率。 1.1.2四频电调天线电气性能指标 四频电调天线支持频段分别为GSM900（885MHz～960MHz）、DCS1800（1710MHz～1850MHz）、FA（1885MHz～1920MHz、2010MHz～2025MHz）和D （2575MHz～2635MHz），共8个端口，每频段2个端口。相关电气指标要求示于表11-18：

注释：GSM900/DCS1800/FA/D的峰值功率应该达到1200W，500W，500W和800W。对GSM900和DCS1800的平均功率容限测试可采用4个edge信号进行测试，每个通道分别输入总功率为120W和50W的功率；对F和D频段输入LTE信号，每个通道输入总功率为50W的功率；对A频段输入TD-SCDMA信号，每个通道输入总功率为50W的功率。 其它机械指标要求 对TDD及WLAN系统双极化天线设备长度、宽度、重量、接头形式和长度、以及排水孔等机械指标要求如下： 1.长度和宽度的机械尺寸约定如下： 1）TD-LTE系统宽频FAD智能天线、普通窄带FA智能天线（不包含F频段高增益智能天线）、单D智能天线、内置合路器智能天线以及电调智能天线的长度不大于1400mm；F频段高增益智能天线长度不大于2000mm。天线长度的选取应以满足9.1、9.2节、9.3节中机械固定需求为基本前提，若为盲插端口，保证在RRU设备安装完成后，RRU下边缘与天线下支架之间至少预留300mm的RRU操作空间。 2）TD-LTE系统宽频智能天线、普通窄带FA智能天线（不包含F频段高增益智能天线）、单D智能天线、内置合路器智能天线、电调智能天线宽度小于320mm （包括内置合路器独立电调天线）；F频段高增益智能天线宽度小于380mm； 盲插端口形式的天线宽度介于356mm～400mm之间；天线宽度的选取应以满足 9.1、9.2节中机械固定需求为基本前提，并保证在盲插端口情况下RRU设备 安装完成后，RRU下边缘与天线下支架之间至少预留300mm的RRU操作空间。 3）17dBi增益（65度水平波束）的TD-LTE系统常规双通道天线的长度不大于1400mm，宽度不大于160mm；14.5dBi增益（65度水平波束）的TD-LTE系统常规双通道天线的长度不大于700mm，宽度同样不大于160mm。12dBi增益（65度水平波束）的TD-LTE双通道天线的长度不大于400mm，宽度不大于160mm。 20dBi增益（32度水平波束）的用于高铁覆盖的TD-LTE双通道天线（包含电调）的长度不大于1400mm，宽度不大于320mm。15dBi增益的窄波束（32度水平波束）的TD-LTE双通道天线的长度不大于400mm，宽度不大于320mm。 4）17dBi增益、65度水平波束的TD-LTE系统双通道电调天线的长度不大于

八木微带天线的设计与研究

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/b08050333.html, 八木微带天线的设计与研究 作者：田辉, 王杰 来源：《现代电子技术》2010年第15期 摘要:对八木微带天线进行了研究。仿真设计一种宽带宽波束圆极化八木微带天线,在中心频率上实现了波束由侧射向端射偏转26°,频率带宽达800 MHz,0 dB主波束宽度为110°;采用Wilkinson微带功分器产生两路幅度相等相位相差90°信号对天线进行馈电,实现了圆极化。同 时研究了在设计天线中参数对于八木微带天线主波束偏转角度的影响,得出了偏转角度随各参 数变化的一般规律。 关键词:八木微带; 圆极化; 宽波束; 波束偏转 中图分类号:TN82文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)15-0033-04 Design and Analysis of Microstrip Yagi Antenna TIAN Hui, WANG Jie (Beijing Institute of Remote Sensing Equipment, Beijing 100854, China) Abstract: The microstrip Yagi antennan is studied. The simulation design of a wide-band wide-beam circular polarization microstrip Yagi antenna is implemented, which realizes 26° beam deflexion from side-fire to end- beam bandwidth at 0 dB. The antenna is fed by two signals which have the same maximum available gain but 90° phase difference produced by Wilkinson microstrip power splitter, and realize the circular polarization. The influence of the parameter variation on the beam deflexion of the microstrip Yagi antenna in the antenna design is analyzed. The normal law of the variation of the deflection angle with the parameters is obtained. Keywords: microstrip Yagi antenna; circular polarization; wide beam; beam deflexion 0 引言 八木天线是一种典型的定向天线,通过调整八木天线的振子长度、数量以及振子间距离可 以很容易改变天线的各性能参数。但是八木天线只能实现端射辐射,无法直接与载体表面共面

双极化混合馈电微带贴片天线

双极化混合馈电微带贴片天线 安婷婷1张文梅1 (山西大学物理电子工程学院，太原030006)1 摘要：提出了一种新型的双极化混合馈电微带贴片天线，天线采用探针馈电与孔径耦合馈电相结合的混合 馈电方式，结合“T”型馈线提高了端口隔离度，“Hour glass”形的槽改善了输入端口的阻抗特性。用商业软件 Designer(SV)对天线的电特性进行仿真优化，天线的谐振频率为2.40GHz，端口1和2的反射损耗分别为-26.97dB和-25.45dB，端口隔离度为-22.28dB。 关键词：双极化，混合馈电，微带贴片天线 A Dual-polarized Microstrip Patch Antenna Fed by Hybrid Structure An tingting1Zhang wenmei1 (College of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University of China, Taiyuan 030006)1 Abstract: A new dual-polarized microstrip patch antenna fed by hybrid structure is presented. In order to improve isolation between two ports, hybrid feed (probe feed and aperture coupled feed) and “T” shaped microstrip line are used. The “Hour glass” shaped slot can improve the input impedance. The parameters of the antenna are calculated by Ansoft Designer (SV) simulation. The center frequency of the antenna is 2.40 GHz, the return loss for port 1 is -26.97 dB, and -25.45 dB for port 2, and the isolation between two ports is -22.28 dB. Keywords: Dual-polarized; Hybrid feed; Microstrip patch antenna 1 引言 近年来，随着无线通信系统用户的迅猛增长，通信信息容量需求的不断增大，能有效解决多径衰落问题的分集天线得到了广泛应用。而分集技术中的双极化技术是无线通信领域十分重要的技术，它可用来实现极化分集和极化复用，其中极化分集是解决无线信道多径衰落的有效方法，而极化复用则可以更加有效地利用有限的频谱资源。双极化天线能够互不干扰地发送或接收两种极化波，从而实现频谱复用。到目前为止，双极化微带天线在国内外都有很大发展。文献[1]-[3]提出了孔径耦合馈电的双极化天线，其中[1]采用在贴片中心开十字槽来实现双极化，[2]采取开两个偏移中心的互相垂直的耦合槽来实现双极化，而[3]采用直线槽和C形槽来实现双极化。文献[4]-[5]提出的双极化天线采用混合馈电的方式，[4]采用探针馈电与微带线馈电相结合的馈电方式，[5]采用电容耦合馈电与孔径耦合馈电相结合的馈电方式，极大提高了端口隔离度。 本文提出了一种新型的双极化混合馈电微带贴片天线，该天线采用探针馈电与孔径耦合馈电相结合的混合馈电方式，结合“T”型馈线提高了端口隔离度，“Hour glass”形的槽改善了输入端口的阻抗特性。天线的谐振频率为2.40GHz，端口1和2的反射损耗分别为-26.97dB和-25.45dB，3dB相对带宽分别为2.50%，端口隔离度为-22.28dB，天线最大增益为3.865dBi。该天线保持了孔径耦合贴片天线的优势，同时馈电同轴线垂直贴片，电缆占用空间小， 基金项目：国家自然科学基金项目(60771052)；国家博士后基金特别资助(200801424)；山西省自然科学基金项目(2006011029)；太原市科技项目(0703004)

同轴馈电矩形微带天线设计与分析 2

同轴馈电矩形微带天线设计与分析 摘要：本文使用HFSS软件，设计了一种具有损耗低、稳定性好的同轴馈电矩形微带天线。该新型C波段微带天线射频频率2、45GHz，输入阻抗50Ω，利用矩形同轴线馈电(RCL)结构网络和微带天线子矩阵的基本原理和设计方法，运用HFSS对该天线进行仿真、优化，最终得到最佳性能，达到了频段范围内S11小于XXX，尺寸XXX，方向性XXX，达到XXX 的设计要求。 关键词：HFSS，微带线，天线 请在摘要中写明该天线的性能，点明创新性或所做的工作重点。 1、前言 在1953年Deschaps提出微带天线的理论，经过20年多的发展，Munson和Howell于20世纪70年代初期制造了实际的微带天线。传统的手工计算设计天线采用的是尝试法，设计和研发周期长，费用高。随着计算水平的提高，可以采用成熟的电磁仿真软件设计。 微带天线结构简单,体积小,能与载体共形，能和有源器件、电路等集成为统一的整体，具有体积小、重量轻、低剖面、易于集成和制造等点，在卫星通信、卫星定位系统等多个领域获得了广泛应用。已被大量应用于100MHz～100GHz宽频域上的无线电设备中, 特别是在飞行器和地面便携式设备中得到了广泛应用。 微带天线的特征是: 比通常的微波天线有更多的物理参数, 可以有任意的几何形状和尺寸；能够提供50Ω输入阻抗,不需要匹配电路或变换器；比较容易精确制造, 可重复性较好；可通过耦合馈电, 天线和RF电路不需要物理连接；较易将发射和接收信号频段分开；辐射方向图具有各向同性。设计的圆极化微带天线具有较宽的频带或者是双频堆叠结构且采用同轴线馈电，一般天线厚度尺寸较大，因此馈电同轴长加大，导电感抗加大，天线的性能随之恶化。通常，单层厚天线采用L形或T形同轴探针馈电；对于双层厚天线，通过在层间增加空气层以改善天线的驻波特性J。这两种结构给天线的制造带来了困难，前者需要在介质层内增加金属片来实现T形或L形探针馈电，制作不便，增加了制造代价；后者需要在两层天线中间添加空气层，由于空气层厚度对天线性能影响突出，厚度不易控制，因此也不是好的选择，而同轴馈电矩形微带电线成为了性能良好的天线选择之一。 本文设计的同轴馈电矩形微带天线工作于ISM频段，其中心频率为2.45GHz；无线局

微带天线设计

微带天线设计 天线大体可分为线天线和口径天线两类。 移动通信用的VHF 、UHF 天线，大多是以对称振 子为基础而发展的各种型式的线天线，卫星地面站接收卫星信号大多用抛物面天线（口径 天线）。 天线的特征与天线的形状、大小及构成材料有关。天线的大小一般以天线发射或接收电磁波的波长l 来计量。因为工作于波长l = 2m 的长为1m 的偶极子天线的辐射特性与工作于波长l = 2cm 的长为1cm 的偶极子天线是相同的。 与天线方向性有关参数：方向性函数或方向图 离开天线一定距离处，描述天线辐射的电磁场强度在空间的相对分布的数学表达式，称为天线的方向性函数； 把方向性函数用图形表示出来，就是方向图。 最大辐射波束通常称为方向图的主瓣。主瓣旁边的几个小的波束叫旁瓣。 为了方便对各种天线的方向图进行比较，就需要规定一些表示方向图特性的参数，这些参数有： 1．天线增益G （或方向性GD ）、波束宽度（或主瓣宽度）、旁瓣电平等。 2．天线效率 3．极化特性 4．频带宽度 5．输入阻抗

天线增益是在波阵面某一给定方向天线辐射强度的量度。它是被研究天线在最大辐射方向的辐射强度与被研究天线具有同等输入功率的各向同性天线在同一点所产生的最大辐射强度之比。 天线方向性GD与天线增益G类似但与天线增益定义略有不同。 因为天线总有损耗，天线辐射功率比馈入功率总要小一些，所以天线增益总要比天线方向性小一些。 理想天线能把全部馈入天线的功率限制在某一立体角ΩB内辐射出去，且在ΩB立体角内均匀分布。这种情况下天线增益与天线方向性相等。 理想的天线辐射波束立体角ΩB及波束宽度θB 实际天线的辐射功率有时并不限制在一个波束中，在一个波束内也非均匀分布。在波束中心辐射强度最大，偏离波束中心，辐射强度减小。辐射强度减小到3db时的立体角即定义为ΩB。波束宽度θB与立体角ΩB关系为 旁瓣电平

用于机载SAR的UHF波段宽带双极化微带天线

用于机载SAR的UHF波段宽带双极化微带天线 卢晓鹏高初李雁 （中国电子科技集团公司第三十八研究所，合肥230031） 摘要：本文提出了一种结构简单可用于机载SAR的UHF波段宽带双极化天线。通过将背腔技术、近耦合馈电技术、双层微带贴片技术以及四点馈电技术的有效结合，实现了低剖面、宽带、高隔离和低交叉极化的性能。对孤立单元及1×4小阵的仿真及测试结果表明，该天线在36.7%带宽内驻波比优于1.5、极化隔离优于55dB、交叉极化低于-25dB。 关键词：宽带；双极化；微带贴片天线；SAR A UHF Microstrip Antenna with Wide-Bandwidth and Dual-Polarization for Airborne SAR Application Lu Xiaopeng Gao Chu Li Yan ( No.38 Research Institute of CETC, Hefei 230031) Abstract: A simple UHF Microstrip Antenna with Wide-Bandwidth and Dual-Polarization for airborne SAR application is proposed. By a combination of back-cavity, proximity coupling feeding, dual layer microstrip patch, and four-point feeding techniques, characteristics of low profile, broad bandwidth, high isolation and low cross-polarization is realized. From the simulation and experiment results of a single element and a 1 by 4 array, a VSWR lower than 1.5, a polarization isolation greater than 55dB, a cross polarization lower than -25dB are obtained. Key words: Wideband , Dual-Polarization, Microstirp Patch antenna , SAR 1 引言 机载合成孔径雷达(SAR) 有全天候、全天时的工作能力。随着SAR技术的成熟及应用推广，近年来该技术在地形测绘领域成为一大研究热点。对植被覆盖茂密的地区进行测绘，为获取准确的地表信息，应选用具有良好植被穿透能力的UHF波段SAR。而宽带、双极化的天线可提高SAR图像的分辨率及清晰度。因此，开发适用于机载工作平台的UHF波段宽带、双极化天线十分必要。 已见报道的宽带双极化天线形式主要有三大类，第一类是双极化裂缝波导天线[1]，第二类是双极化对称振子类天线[2-4]，第三类是双极化微带贴片天线[5-6]。裂缝波导天线的优点是效率高，缺点是带宽窄，最大带宽不会超过15%。同时由于波导尺寸限制，它不适用于UHF以下的低频天线设计。对于双极化对称振子类天线，其优点是带宽宽，缺点是天线剖面尺寸大，两种极化天线单元的波瓣一致性差。特别是当天线工作在UHF以下的波段时，由于载机平台限制，天线单元数较少，造成了两种极化状态下天线的波瓣宽度、背瓣及增益差异很大，不利于SAR的成像处理。而双极化微带贴片天线除了具有重量轻、加工简单等优点，还具有两极化面波瓣一致性好的特点，适合于双极化机载SAR天线的设计。但对于较低工作波段，由于微带板厚度的限制，使得常规微带贴片天线的工作带宽较窄。为解决该问题，文献[5]采用了背腔结构与锥形耦合探针馈电相结合的技术，在单层微带结构上实现了46%的工作带宽；文献[6]采用厚泡沫介质、与电容补偿探针馈电相结合的技术，实现了30%的工作带 ·1·

一种L型探针馈电的微带共形天线设计

一种L型探针馈电的微带共形天线设计 【摘要】微带贴片天线以其剖面小、体积小、结构简单等优点在近年来得到了极大的发展，尤其是运用在机载共形天线上。本文结合L型探针的馈电方式，并综合使用了加载短路探针的方法实现了天线剖面r=198mm，h=25mm的共形化设计，极大降低了天线尺寸、减小了剖面面积，使天线更好的与载体共形并节约载体空间。 【关键词】微带共形天线；L型探针馈电；短路探针加载 0 引言 共形天线作为机载天线的一种重要形式，必须具有体积小、剖面低、可探测性低、抗损伤性高等特点，因此能够用作共形天线的天线形式主要有各种微带和缝隙天线（也有其它形式但比较少）。而缝隙天线主要是在平板、圆筒或圆柱等结构上直接开槽的一种天线形式，优点是结构简单，但同时也存在着频带窄，在大功率时容易击穿等缺点。相比较起来则是微带天线作为共形天线更为常见。微带天线是一种由薄介质基片，其上用金属沉积矩形、圆形或其他几何形状的辐射元，而背面贴以金属接地板的天线。 本文提出的L型探针的馈电方式，使这种微带天线具有结构紧凑、剖面低、辐射效率高、易与载体共形等优点。 1 设计原理 1.1 L型馈电探针的原理 该结构相当于空气介质基板的微带贴片天线。天线辐射机理为[1]：L型探针的垂直部分产生感抗，水平部分和贴片之间产生容抗，两者相消产生谐振，使天线呈现宽频带或者多频带。通过与同轴电缆相连，L型探针上将存在交变电场，电场方向为探针水平臂所指方向，交变电场将引起变化的磁场，磁场方向与电场方向垂直。当磁力线垂直穿过贴片时，又将产生变化的电场。这种变化的电磁场经过金属底板的反射后辐射出去。 1.2 微带天线小型化的技术 1.2.1 辐射贴片开槽 研究发现，对辐射贴片进行开槽，贴片表面电流的路径将发生弯曲，导致有效路径变长。因此，在贴片几何尺寸保持不变的情况下，采用开槽贴片可以增大天线有效长度，降低天线的谐振频率，从而实现天线小型化。 不过，辐射贴片表面开槽也有相应的缺点。天线表面开槽后会有垂直于主激

史上超详细的天线知识

天线，是我们生活中很常见的一种通讯设备。但是，大部分人其实对它并不了解，可能只知道它是收发信号的。 本文面向零基础读者，专业或非专业人士，皆可阅读，绝对通俗易懂，干货满满。 废话不多说，直入正题！ 话说，自从1894年老毛子科学家波波夫成功发明了天线之后，这玩意迄今已有124年的历史（数了3遍，应该没错）。 波波夫和他的发明 在这漫长的历史长河之中，它对人类社会发展和进步做出了卓绝的贡献。 二战中屡立奇功的英国雷达天线 如今，不管是老百姓日常工作生活，还是科学家进行科研探索，都离不开天线君的默默奉献。 天线究竟是一根什么样的“线”，为什么会如此彻底地改变我们的生活？ 其实，天线之所以牛逼，就是因为电磁波牛逼。 电磁波之所以牛逼，一个主要原因就是，它是唯一能够不依赖任何介质进行传播的“神秘力量”。即使在真空中，它也能来去自如，而且转瞬即至。 电磁波效果图 电磁波传播示意图

想要充分利用这股“神秘力量”，你就需要天线。 在无线电设备中，天线就是用来辐射和接收无线电波的装置。 天线的英文名：Antenna（也有触须、直觉之意） 再通俗点，天线就是一个“转换器”——把传输线上传播的导行波，变换成在自由空间中传播的电磁波，或者进行相反的变换。 天线的作用 什么叫导行波？ 简单来说，导行波就是一种电线上的电磁波。 天线是怎么实现导行波和空间波之间转换的呢？ 看下图： 中学物理学过，两根平行导线，有交变电流时，就会形成电磁波辐射。 两根导线很近时，辐射很微弱（导线电流方向相反，产生的感应电动势几乎抵消）。 两根导线张开，辐射就会增强（导线电流方向相同，产生的感应电动势方向相同）。 当导线的长度增大到波长的1/4时，就能形成较为的辐射效果！ 有了电场，就有了磁场，有了磁场，就有了电场，如此循环，就有了电磁场和电磁波。。。 电生磁，磁生电

微带天线设计

08通信陆静晔04

微带天线设计 一、实验目的： ● 利用电磁软件Ansoft HFSS 设计一款微带天线 ? 微带天线的要求：工作频率为2.5GHz ，带宽（S11<-10dB ）大于5%。 ● 在仿真实验的帮助下对各种微波元件有个具体形象的了解。 二、实验原理： 微带天线的概念首先是由Deschamps 于1953年提出来的，经过20年左右的发展，Munson 和Howell 于20世纪70年代初期制造出了实际的微带天线。微带天线由于具有质量轻、体积小、易于制造等优点，现今已经广泛应用于个人无线通信中。 图1-1是一个简单的微带贴片 天线的结构，由辐射源、介质层和参 考地三部分组成。与天线性能相关的 参数包括辐射源的长度L 、辐射源的 宽度W 、介质层的厚度h 、介质的相对介电常数和损耗正切、介质层的长度LG 和宽度WG 。图1-1所示的微带贴片天线是采用微带线来馈电的，本次将要设计的矩形微带贴片天线采用的是同轴线馈电，也就是将同轴线接头的内芯线穿过参考地和介质层 与辐射源相连接。 对于矩形贴片微带天线，理论分析时可以采用传输线模型来分析其性能。矩形贴片微带天线的工作主模式是模，意味着电场在长度L 方向上有/2的改变，而在宽度W 方向上保持不变，如图1-2（a ）所示，在长度L 方向上可以看作成有两个终端开路的缝隙辐射出电磁能量，在宽度W 方向的边缘由于终端开路，所以电压值最大电流值最小。从图1-2（b ）可以看出，微带线边缘的电场可以分解成垂直于参考地的分量和平行于参考地的分量两部分，两个边缘的垂直分量大小相等、方向相反，平行电场分量大小相等、方向相反；因此，远区辐射电场垂直分量相互抵消，辐射电场平行于天线表面。 图 1-1 图1-2 矩形微带天线俯视图和侧视图

2017年中国电信第二届“通服工匠”杯综合化维护技能竞赛理论题库(无线专业)v2

2017年中国电信第二届“通服工匠”杯 综合化维护技能竞赛理论题库（无线专业） 一、填空题（共24空） 1.PoE供电有（1）PoE交换机供电、ONU供电或带PoE模块的电源适配器供电三种方式， 通过（2）网线对AP设备进行远端供电。 ——《YD 5214-2015》 2.C网基站天线选择中，在城市区域，宜采用（3）预置电下倾双极化天线，在偏远地区宜 采用（4）空间分集天线。 ——《YD T5110-2015》 3.LTE网络中，同步方案可以使用（5）GPS 和（6）IEEE 1588V2 。 ——《YD T5213-2015》 4.当基站出现故障时，处理流程为：先（7）电源，后（8）传输，最后主设备。——《移动基站设备与维护（第2版）》人民邮电出版社 5.在室内分布系统中，将功率平均分配为三等分的器件为（9）三功分器，常被用于无线 直放站施主天线的天线类型是（10）八木天线。 ——《移动基站设备与维护（第2版）》人民邮电出版社 6.信号线、光纤、电源线布放应整齐美观，不得有（11）扭曲、（12）裂损，不宜有（13） 交叉现象。 ——《YD 5215-2015 4.7.1》 7.设备安装位置附近不应有（14）强电、（15）强磁、（16）强腐蚀性物品。 ——《YD 5215-2015 3.1.4》 8.接地装置的焊接长度，采用扁钢时不应小于其宽度的（17）2 倍；采用圆钢时不应小于 其直径的（18）10倍。 ——《GB 50689-20113.3.9》 9.馈线布放应做到横竖平直，避免（19）斜走线、（20）空中飞线、（21）交叉线。——《YD 5115-2015 8.5.5》 10.竣工文件分为三大部分，分别是（22）竣工技术文件、（23）竣工测试记录、竣工图纸。——《YD 5172-2015 6.1.2》 11.安装、巡检、维修或拆除临时用电设备和线路，应由（24）专业电工完成，并应有人监 护。 ——《YD/T 5202-2015》 二、单选题（共32题，每题只有一个答案） 1.（）的主要功能是为WLAN用户分配合法IP地址等网络配置信息。 A. AAA B. BAS C. Portal D. DHCP 参考答案：D ——《YD 5214-2015》 2. 当馈线水平走线需要用到馈线卡安装固定时，间距应均匀，馈线卡间距为（）。 A．1.0m B. 1.2m C. 1.5m D. 1.8m 参考答案：C ——《YD T5110-2015》