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论文中心|计算机应用 ]Ku波段宽频带双极化微带天线阵的设计 |
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| 原文： |
1 引言
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。微带天线具有低轮廓、体积小、重量轻、极化特性多样化的特点,易与馈电网络、有源电路集成一体化，已成为印刷天线的主角[1]。1985年D.M.Pozar提出了具有宽频带工作特性的缝隙耦合微带天线结构[2]，由于它很好地克服了微带天线传统馈电方式的许多缺点（如同轴线引入一较大的电感，共面微带馈电网络的寄生辐射等）且具有独特的优点(如避免了在基片上打孔，便于制作，易实现阻抗匹配等)，极大改善了微带天线的性能。为进一步提高其工作性能，人们提出了多种改进方法:文献[3]F.Croq和A.Papiernik使用近谐振缝隙和微带贴片构成双谐振结构，在C波段实现了22%的驻波比带宽（<2），但由于缝隙谐振呈强耦合状态，在接地板两侧产生双向辐射，因此后向辐射问题较为严重；文献[4]在文献[3]基础上采用非谐振缝和层叠微带天线相结合的结构，解决了后向辐射问题，并使天线增益获得一定程度的提高。
在以上研究的基础上，基于改进的传输线理论[5-6]设计了一幅适用于Ku波段的宽频带双极化2×2微带天线阵。天线采用层叠贴片结构实现宽频带工作，采用十字形缝隙耦合微带中心馈电的方式实现双线极化辐射，大大缩小了天线的尺寸，实现了频谱资源的双倍利用。利用基于有限积分法的三维电磁仿真软件CST5.0对天线进行仿真优化，并根据优化结果制作了天线实物模型。文中给出了仿真和实测结果，两者吻合较好。
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| 目录： |
1 引言
2 天线结构设计
3 仿真与测试结果
4 结论 |
| 参考资料： |
[1] 章文勋.世纪之交的天线技术.电波科学报,2000，15(1):97-100.
[2] D.M.Pozar. Microstrip Antenna Aperture-Coupled To A Microstripline. Electron Lett, 1985,21(2): 49-50.
[3] F.Crop and A. Papiernik. Wideband Aperture Coupled Microstrip Antenna.Electron.Lett. 1990, 26(16) :1293 -1294.
[4] F.Crop and A. Papiernik. Stacked Slot-Coupled Printed Antenna. IEEE Microwave and Guided Wave Letters,1991,1(10):288-290.
[5] Liu Zhang-Fa, Pang-Shyan Kooi, Li Le-Wei, Mook-Seng Leong and Tat-Soon Yeo. A Method for Designing Broad-Band Microstrip Antennas in Planar Multilayered Structures. 1999, 47(9):1416-1420.
[6] 钟顺时. 微带天线理论与应用. 西安电子科技大学出版社.1991.
[7] D.M.Pozar. and Barry Kaufman. Design Cosiderations for Low Sidelobe Microstrip Arrays.
IEEE Trans on AP, 38(8)：1176-1185.
[8] 陈默, 田茂.蝶形天线的计算机仿真设计.微计算机信息,2006，22(2-1):255-256. |
| 简单介绍： |
| 采用十字形缝隙耦合，层叠贴片和微带线馈电的结构形式，设计了一适用于Ku波段的宽频带双极化四元微带天线阵。利用电磁仿真软件CST5.0微波工作室对天线的电特性进行仿真优化，并制作了实物模型，实测结果和仿真结果吻合良好。两馈电端口驻波小于2的阻抗带宽分别达到20.9%和46.2%，端口隔离度高于17.5dB，天线增益11dBi。 |
 点评资料 :
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