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极化可重构切角方形微带阵列天线
摘要: 本文提出了一种简单的2×2极化可重构平面微带阵列天线。该天线基于采用PIN二极管的电控切换技术,阵列各单元通过并馈方式激励。所提出的结构中,每个单元由角部截断的方形贴片构成,通过PIN二极管连接寄生三角形导体。该阵列单元利用4个独立偏置的PIN二极管实现线极化(LP)、右旋圆极化(RHCP)或左旋圆极化(LHCP)配置。采用CST微波工作室电磁仿真软件完成天线设计与仿真。为实验验证设计,采用相对介电常数εr=2.2的1.6mm厚RT Duroid基板制作原型,使用16个PIN二极管进行实验验证。阵列天线所有极化状态的仿真与实测结果吻合良好,实测结果证实了天线在5.7-6.0GHz工作频段的极化可重构能力。该天线适用于C波段点对点通信应用。
关键词: PIN二极管开关、极化可重构、共馈网络、可重构天线、阵列天线、圆极化
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年第二届电信与未来一代网络国际会议(TAFGEN)- 马来西亚(2018.7.24-2018.7.26)] 2018年第二届电信与未来一代网络国际会议(TAFGEN)- 面向5G应用的28/38GHz双频三角形槽微带天线阵列设计
摘要: 如今,为下一代无线蜂窝通信网络研发先进技术已成为全球研究者高度关注的课题。该目标旨在满足日益增长的高速数据传输需求。第五代移动通信技术(5G)将为世界带来更多优势与效益,较之4G将产生质的飞跃。设计具备宽频特性的5G天线对保障网络性能至关重要。本文探讨了适用于5G应用的单元件、双元件、四元件及六元件双频段(28/38GHz)微带天线阵列。所提出的天线印制在厚度1.575毫米、介电常数εr=2.2、损耗角正切tanδ=0.0009的罗杰斯Duroid 5880基板之上,采用50Ω微带线馈电的三角形辐射贴片结构。通过在接地面蚀刻三角形槽孔进一步扩展了天线带宽。六元件阵列天线在双频段均实现了最高增益:28GHz频段获得7.47dBi增益(回波损耗-30.70dB),38GHz频段实现12.1dBi增益(回波损耗-34.5dB)。
关键词: 阵列天线、双频天线、5G天线、微带天线
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种用于无线应用的紧凑型共面波导馈电CRR加载四元超材料阵列天线
摘要: 本文设计并讨论了一种用于无线应用的紧凑型共面波导(CPW)馈电闭合环谐振器(CRR)加载四元超材料(MTM)阵列天线。该阵列采用功分馈电网络设计,各单元可提供3 dB功率分配。所提出的1×4 MTM阵列天线在谐振频率fr=2.26 GHz处具有10.18%的相对带宽,在2.26 GHz谐振频率下可实现5.10 dBi的端射方向增益。阵列每个单元均包含CRR结构,无需过孔即可实现单平面MTM阵列设计。单天线单元的整体电尺寸为0.255λ0×0.155λ0×0.012λ0(紧凑),其中λ0为谐振频率fr=2.3 GHz时的自由空间波长。该MTM阵列天线在ANSYS HFSS 14.0中完成设计与仿真,仿真结果通过实物样机验证。
关键词: 无线应用、超材料、紧凑型、CRR加载、CPW馈电、阵列天线
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第八届先进光电子与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子与激光国际会议(CAOL) - 机器人任务的自适应决策
摘要: 1964年,汉南提出了嵌入式单元效率概念,用于解释天线阵列中所谓的单元增益悖论——即阵列增益总是小于各单元增益之和。本文首次通过商业全波电磁(EM)求解器评估大范围单元间距下开口波导阵列的定向性与孔径效率,证实了该理论方法的实际价值。研究结果表明:采用嵌入式单元分析时,规则阵列的实际增益确实等于各嵌入式单元实际增益之和。因此,在设计与数值分析中,嵌入式单元效率比更常用的有源单元方向图法更具实用性。我们还证明当单元间距小于半波长时,该效率可通过简易公式近似计算。
关键词: 基本限制,嵌入式单元效率,阵列天线
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种基于绝缘体上硅微加工技术的320至400GHz频段38dBi增益低损耗平面阵列天线
摘要: 本文报道了两款工作在320-400 GHz频段的高增益平面阵列天线设计。两款天线实测增益分别为32.8 dBi和38 dBi,分别由16×16(256)单元阵列和32×32(1024)单元阵列构成,采用共面H树形波束形成网络馈电。两款天线的实测工作带宽均为80 GHz(22%相对带宽),在整个带宽范围内总实测效率分别高于-2.5 dB和-3.5 dB。通过针对本研究所用SOI微加工工艺要求优化设计,实现了低损耗和大带宽特性。天线总高度为1.1 mm(中心频率处1.2λ),两个阵列尺寸分别为15 mm×18 mm和27 mm×30 mm。天线设计为可直接安装至标准WM-570波导法兰。本文讨论了八款原型的设计、制造与测试过程,详细对比了天线性能与仿真数据,并报告了可制造性及工艺重复性情况。
关键词: 太赫兹辐射、共形波束形成网络、阵列天线、硅微加工技术、绝缘体上硅、波导阵列、亚毫米波天线
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎(2019年9月1日-2019年9月6日)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 太赫兹约瑟夫森等离子体激元:控制铜氧化物中的超电流
摘要: 1964年,汉南提出了一种嵌入式单元效率概念,用于解释天线阵列中所谓的单元增益悖论——即阵列增益总是小于各单元增益之和。本文首次通过商业全波电磁(EM)求解器,在大范围单元间距条件下评估开口波导阵列的方向性与孔径效率,证实了该方法的有效性。研究结果同时表明:采用嵌入式单元分析法时,规则阵列的实际增益确实等于各嵌入式单元实际增益之和。因此,相较于更常用的有源单元方向图法,嵌入式单元效率在设计与数值分析中更具实用价值。我们还证明当单元间距小于半波长时,该效率可通过简易公式进行近似计算。
关键词: 基本限制、嵌入式单元效率、阵列天线
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国际先进应用电磁学会议(ICEAA) - 西班牙格拉纳达 (2019.9.9-2019.9.13)] 2019年国际先进应用电磁学会议(ICEAA) - 基于间隙波导技术的5G毫米波阵列天线
摘要: 间隙波导技术在毫米波频段已被证明能提供低损耗且易于制造的天线解决方案。本文提出一种针对5G应用设计的±45°扫描范围内具有波束扫描能力的间隙波导阵列天线。该阵列在所有扫描角度下的计算有源反射系数均小于-10 dB,端射增益达23 dBi。该天线可与有源器件集成以提升等效全向辐射功率和覆盖范围。
关键词: 毫米波、阵列天线、间隙波导、5G应用
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2018年IEEE第七届通信与电子国际会议(ICCE) - 顺化(2018.7.18-2018.7.20)] 2018年IEEE第七届通信与电子国际会议(ICCE) - 采用全360°可编程连续移相器的波束指向相控阵天线用于室内定位
摘要: 本文提出了一种基于室内定位到达角技术的相控阵天线设计方案,采用全360度可编程连续移相器。该天线系统能实现主波束方向的平滑电控扫描,因此波束数量不再受限于天线单元数量(如先前研究),并提升了室内定位系统的分辨率。天线单元通过包含威尔金森功分器和全360度连续移相器的并行馈电网络进行馈电。在消声室中进行的-45度至45度辐射方向图测试表明,实测主波束方向与仿真预期高度吻合,且旁瓣电平较主波束低约10分贝。
关键词: 威尔金森功分器、反射式移相器、阵列天线、室内定位、贴片天线
更新于2025-09-10 09:29:36
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一种电子模式可重构的轨道角动量阵列天线
摘要: 本文提出了一种可产生多模轨道角动量(OAM)涡旋波且具有电控模式重构功能的阵列天线。该天线基于一种由多个作为可重构开关的PIN二极管、直流控制板及2×4径向均匀圆阵构成的可重构馈电网络(RFN)。通过可编程微控制器调控RFN上对应PIN二极管的直流偏置电压编码序列,该天线产生的OAM模式可在l=0、±1和±2之间动态重构。此外,在5.5-6.1GHz和5.65-6.1GHz宽频带内分别实现了l=±1、±2模式与l=0模式的OAM波束生成。为验证设计方案,制作了天线原型并进行仿真与实测,通过远场与近场实验验证了设计可行性,数值模拟与实测结果具有良好一致性。
关键词: 轨道角动量(OAM)、阵列天线、可重构、PIN二极管
更新于2025-09-09 09:28:46
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[工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 英国伦敦(2018年4月9-13日)] 第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 平面双极化超宽带毫米波阵列天线
摘要: 我们提出了一种适用于毫米波平面相控阵天线的无限大阵列条件下的双极化超宽带单元。该阵列天线由采用双偏移配置的紧密耦合蝴蝶结天线构成。为简化制造工艺并消除可扩展性限制,采用了一种新型馈电网络。该馈电设计灵感源自磁电偶极子(MED)和平面超宽带阵列天线(PUMA),因此馈电结构与水平取向的辐射蝴蝶结天线集成一体,无需外部分布式平衡-不平衡转换器。仿真显示,在E面和H面方向上,当天线最大扫描角度分别为60°和45°时,电压驻波比(VSWR)<3对应的相对带宽分别达到2.3:1和3:1。
关键词: 毫米波、相控阵天线、超宽带、阵列天线
更新于2025-09-04 15:30:14