C波段柱面圆极化共形天线的研究

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随着圆极化在越来越多的领域中广泛应用,其元件的载体形式也越来越多样化。在通信设备上,载体空间紧凑,要求天线不破坏载体的体积和物理外观;在高速移动的载体上,要求外露式天线不破坏载体的气动性能。基于此对圆极化柱面共形天线进行了研究。(1)一种低剖面圆极化微带天线的简单实现方法以低剖面圆极化天线的广泛应用为背景,提出了一种低剖面微扰型圆极化天线的简单实现方法。通过在地板上引入微扰圆孔,不破坏辐射贴片的结构,从而减少了一般情况下引入微扰元后的频率偏移;由于微扰圆孔位置固定在一条直线上,从而简化了传统的圆极化微带天线的设计步骤。经研究,该天线具有低剖面、高增益、设计简单的优点,可以应用于WLAN(5.8GHz)无线通信系统。(2)基于共面波导馈电的宽带圆极化共形天线以宽带圆极化天线在共形应用中的发展需求为背景,提出了一种基于共面波导馈电的宽带圆极化共形微带天线。通过在矩形接地金属环上嵌入一对干扰枝节,并在环上突出五边形单极子,使实测3d B轴比带宽和-10d B阻抗带宽分别达到58.5%(4.6~8.4 GHz)和67.7%(4.3~8.7GHz)。该天线外形小,剖面极低,制造成本低。仿真和实测结果表明,该天线对不同半径的圆柱载体具有良好的适应能力,适合潜在的共形应用。此外,该天线还可以应用于WLAN(5,5.2和5.8 GHz)、Wi MAX(5.5GHz)和其他C波段无线通信系统。(3)基于V形枝节耦合馈电的双层圆极化共形天线以圆极化共形天线在金属载体上工作的广泛需求为背景,提出了一种具有V形枝节耦合馈电的双层接地平面圆极化共形天线。通过切割八角形贴片的一个顶点以拓宽操作带宽产生两种谐振模式。在顶部基板的背面设计了一个L形地平面,一方面可以获得紧凑的移相器,并使耦合枝节与辐射贴片共享一个接地平面,另一方面可以提高天线的厚度,从而产生较宽的带宽。该天线在平面载体和圆柱载体中都具有良好的性能。在圆柱共形环境下,实测|S11|和轴比带宽分别达到12.05%(5.5GHz-6.205GHz)和8.93%(5.67GHz-6.2GHz),实测峰值增益达到8.5d Bic。所提出的天线具有带宽大,增益高,成本低,易安装的优点,可应用于WLAN(5.8 GHz)和部分C波段内工作的无线通信系统。
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