微带天线国内外研究现状
时间:2024-08-18 09:16 来源:96581 作者:毕业论文 点击:次
随着信息时代的发展通讯设备的趋势向小而精发展,微带天线越来越受到人们的青睐,一般的微带天线多采用平面结构或三维立体结构,它有着一些小型化的优点。在它的工作条件中相比于其他的天线带宽非常的小(约为其他天线的百分之五)[1]。相比之下这也带来了一些问题:在实际应用中又需要对某些微带天线的阻抗带宽进行必要的扩展。CamNguyen等人提出采用不同材料的介质基片、天线加载、采用多层贴片、口径耦合等方式有效地降低了天线的Q值,展宽了频带。双频或多频天线能实现收发一体化的要求,D.M.Pozar和K-LWong教授等提出采用同一贴片,通过加载或者开缝的方法改变贴片各种自然模的场的分布,进而使谐振频率受到干扰,最终实现双频工作。Zhang-FaLiu等人提出利用多层贴片结构形成多个谐振器,产生双频或多频段工作特性。双极化天线在频率复用、实现大容量通信、收发一体化、极化分集、极化捷变等领域得到了广泛的应用。对于层叠式结构的微带天线,S.Gao、WansukYun和S.Kwon等人采用在接地板上开正交“H”型、“十”型、“T”型等缝隙的方式来实现了双极化工作。Ku波段宽带双频双极化微带天线一方面要求天线具有双频特性,且每个频带又要求宽带工作;另一方面要求天线具有双线性极化辐射特性,而且要求具有较高的隔离度和较低的交叉极化电平。因此,Ku波段宽带双频双极化微带天线虽然体积小,但由于要求微带天线同时实现宽频带、双极化、双频特性,具有一定的难度。一般来说微带缝隙天线通过技术手段带宽最多可以达到20%,但进一步增加缝隙的宽度时,就会使它的辐射电阻增加,这就带来辐射缝隙和馈电线之间的失配,降低阻带带宽。泰国提出了一种双L型微带缝隙天线,加拿大提出了一种L型和倒T形的微带缝隙天线,美国提出了一种缝隙天线阵,具有体积小、低耦合的优点。 我国对国外在微带天线的研究的一些成果进行了学习,去其糟粕取其精华,吸收和学习了他们的研究成果,然后国内也做了一些自主性的研发[2]。国外在微带天线领域的技术比国内发达很多,尤其某些领域的关键技术更是对我国持垄断状态,所以尽管我国在这些年在微带天线的研究上取得了很大的进步,但是依然与国外在微带天线上的技术存在着差距。目前国内对微带天线的双频双极化技术的研究也主要集中在L波段、S波段、C波段和X波段,研究的单位主要有西安电子科技大学、上海大学、国防科技大学和电子科技大学等高校。这些高校对国外相关双频双极化微带天线技术进行了充分的研究,作了不少改进,并开发-出了一些具有自主知识产权的天线。如:上海大学的X.Qu和S.S.Zhong等设计了一种用于星载SAR的S/X波段双极化天线阵,在S波段和X波段分别取得了8.9%和17%(VSWR≤2)的相对阻抗带宽。西安电子科技大学的潘雪明、焦永昌等设计了一种槽耦合的双频双极化天线单元,在880MHz~960MHz的GSM频段和1710MHz~1880MHz的DCS频段上取得的反射损耗均大于10dB。国防科技大学的蔡明娟、刘克诚等提出了一种新型的双频双极化共口径微带天线,天线工作的中心频率分别为2.1GHz(L波段)和8.6GHz(X波段),并用时域有限差分法对微带单元进行了模拟分析。西安电子科技大学的朱艳玲和焦永昌等设计了一种共口径双频双圆极化微带天线,通过工作于主模和高次模的两辐射贴片嵌套实现了双频双圆极化辐射的要求。但是,根据查阅相关数据库的结果,国内对Ku波段宽带双频双极化微带天线的研究刚刚起步,目前还没有相关的文献报道。国外提出的Ku波段双频双极化天线,都采用多层贴片结构有效地展宽了工作频带,但采用多层贴片增加了天线的成本;两种极化的馈电网络都分布在不同的介质层上,使实现双极化的馈电方式更加复杂且匹配困难,这给天线的调试带来一定的难度。但是因为这些缺点,对天线在卫星通讯领域的发展有很大的限制。所以为了符合通讯卫星等发展的要求,我们需要不断的对天线进行研究,研究结构简单、成本低的宽带双频双极化微带天线迫在眉睫。上海大学提出了一种x形和v形微带缝隙天线设计,南京大学提出了一种不规则形状微带馈电的宽缝天线,南京邮电大学提出了一种T形缝隙、叉状微带馈电的新型多频缝隙微带天线。 (责任编辑:qin) |