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一種寬頻帶雙圓極化微帶天線(xiàn)陣列設計
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空軍工程大學(xué)

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Design of a broadband dual circular polarization microstrip antenna array
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    摘要:

    為支撐海量數據傳輸與寬帶無(wú)線(xiàn)通信系統需求,提出了一款寬頻帶雙圓極化微帶天線(xiàn)。采用微帶天線(xiàn)作為基本輻射單元,基于層疊寄生貼片方式與加載空氣腔方法展寬天線(xiàn)工作帶寬并提高增益值,利用電容加載的三分支線(xiàn)定向耦合器對天線(xiàn)單元進(jìn)行饋電進(jìn)一步展寬天線(xiàn)帶寬,并實(shí)現雙圓極化輻射特性。單元電性能仿真結果良好,阻抗與軸比相對帶寬達27.9%,峰值增益達到5.6dBi。基于輻射單元進(jìn)行4×4陣列組合,所設計陣列天線(xiàn)阻抗帶寬覆蓋7.2 ~ 9.4 GHz,同一單元不同極化與不同單元間端口間隔離度均 ≥ 15 dB,軸比在通帶內均 ≤ 3 dB,方向圖仿真與測試結果吻合良好,驗證了設計方案的正確性。

    Abstract:

    A wideband dual circularly polarized microstrip antenna has been proposed to support massive data transmission and broadband wireless communication system requirements. Using microstrip antenna as the basic radiation unit, the gain value is increased based on the stacked parasitic patch method and the loaded air cavity method. The antenna unit is fed with a capacitor loaded three-way branch directional coupler to further widen the antenna bandwidth and achieve dual circularly polarized radiation characteristics. The simulation results of unit electrical performance are good, with an impedance to axis ratio relative bandwidth of 27.9% and a peak gain of 5.6 dBi. Based on the radiation unit, a 4 × 4 array combination is designed, with an impedance bandwidth covering 7.2~9.4 GHz. The isolation degree between different polarizations and ports of the same unit is ≥ 15 dB, and the axial ratio is ≤ 3 dB within the passband. The simulation and testing results of the directional pattern are in good agreement, verifying the correctness of the design scheme.

    參考文獻
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    引證文獻
引用本文

王新,楊凱,王飛,顧保國,李佳津,趙義.一種寬頻帶雙圓極化微帶天線(xiàn)陣列設計計算機測量與控制[J].,2024,32(7):308-314.

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  • 收稿日期:2024-06-12
  • 最后修改日期:2024-06-24
  • 錄用日期:2024-06-24
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2024-08-02
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