双极化测向天线交叉极化机理分析及优化设计
一种双极化天线的新型设计方案介绍及实际测试结果分析
一种双极化天线的新型设计方案介绍及实际测试结果
分析
自从20世纪30年代后期出现的相控阵技术被应用于军用雷达系统以来，相控阵天线系统已经显示出它在体积、重量、反应速度、功耗、适用范围等方面的优点，并引起了卫星移动通信、政府应急部门系统等民用方面关注。
近年来，由于双极化天线具有同频段的双通道通信、提高通信容量、实现双工操作、可以提高系统灵敏度、抗多径效应等性能，从而日益得到人们的青睐。
目前采用的双极化天线可以实现垂直与水平极化、±45度极化和左、右圆极化三种相互正交的极化方式的组合。
本文将介绍一种新型的水平极化和垂直极化相结合的双极化天线方式。
1 双极化天线的设计
目前采用的双极化天线主要采用双层或多层电路来实现，通过不同层的天线阵分别实现不同的极化。
本设计采用的相控阵天线可以在同一层面上实现双极化，只要通过调整微带贴片单元的馈电方式就可以实现水平极化和垂直极化两种极化方式，从而实现双极化。
采用这种新型的双极化天线可以实现对卫星信号的矢量接收，在移动载体通信系统中显示其独特的优越性。
本文采用的双极化天线结构如图1所示，其中（a）为天线结构，它由贴片层、介质层和接地层组成。
图（b）为微带贴片单元的基本结构。
通过调整。
天线交叉极化比
天线交叉极化比是评估天线性能的一个重要指标，它指的是天线在接收或发射时，与传输信号的极化方向之间的差异程度。
当天线的极化方向与信号的极化方向相同时，交叉极化比较小；而当它们垂直或近似垂直时，交叉极化比较大。
这个指标是通过比较天线对不同极化方向的响应来评估的。
对于双极化天线，它应该具有良好的正交极化特性，即在±60º的扇形服务区内，交叉极化方向图电平应该比相应角度上的主极化电平有明显的降低。
其差别（交叉极化比）在最大辐射方向应大15dB，在±60º内应大于10dB，最低门槛也应该大于7dB。
这样，两个极化接收到的信号可以认为互不相关。
超宽带双极化交叉偶极子天线设计
第19卷 第3期太赫兹科学与电子信息学报Vo1.19，No.3 2021年6月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Jun.，2021 文章编号：2095-4980(2021)03-0438-05超宽带双极化交叉偶极子天线设计陈盛嘉，陈星(四川大学电子信息学院，四川成都 610064)摘 要：提出一种结构简单的新型超宽带双极化天线。
采用交叉偶极子天线实现双线极化；每只偶极子天线由两个八边形环振子构成，同时在八边形环内部加载寄生枝节，引入新谐振点增加天线带宽；天线结构紧凑，尺寸仅为0.3λL 0.3λL(λL为低频截止频率对应的空间自由波长)。
对天线进行加工测试，测试结果表明，该天线在 1.24~4.42 GHz能够实现电压驻波比(VSWR)<2，相对带宽达到125%，方向图带宽为95%(1.24~3.60 GHz)。
天线定向辐射性能良好，在方向图带宽内增益大于7 dB。
关键词：双极化；超宽带；交叉偶极子天线；定向辐射中图分类号：TN821+.4 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2021009Design of cross dipole antenna with ultra-wide band anddual-polarization propertiesCHEN Shengjia，CHEN Xing(School of Electronic and Information Engineering，Sichuan University，Chengdu Sichuan 610064，China)Abstract：A new type of ultra-wide band dual-polarized antenna with simple structure is presented.The antenna uses cross dipole antennas to generate dual polarization, each dipole antenna is composed oftwo octagonal rings. The stubs are loaded inside the octagonal ring to introduce new resonance frequencypoints, which greatly increases the bandwidth. The presented antenna has a compact structure with aplanar size of only 0.3λL×0.3λL, where λL is the wavelength corresponding to the lowest frequency withinthe whole working frequency band. An antenna sample has been fabricated and tested. The measuredresults show that the antenna can achieve Voltage Standing Wave Ratio(VSWR)<2 in 1.24-4.42 GHz. Therelative bandwidth is 125% and the pattern bandwidth is 95%(1.24-3.60 GHz). The directional radiationperformance is good, and the gain in the pattern bandwidth is greater than 7dB.Keywords：dual-polarization；ultra-wide band；cross dipole antenna；directional radiation随着无线通信技术的发展，在基站、陆地移动无线电设备、数据采集与监控系统、应急通信以及其他众多通信领域，对天线设计提出了苛刻的要求，需要定向天线同时具有超宽带、双线极化和结构紧凑等特性。
天线交叉极化对雷达抗干扰的影响
天线交叉极化对雷达抗干扰的影响一、天线交叉极化概述天线交叉极化是指雷达发射和接收天线的极化方向不同。
传统天线通常采用水平或垂直极化方式，而天线交叉极化则是在雷达系统中引入了交叉极化的元素。
交叉极化的天线通常由水平和垂直两个相互垂直的天线组成，分别用于发射和接收。
通过交叉极化技术，可以在很大程度上提高雷达系统的抗干扰性能，提高雷达对目标的检测和识别能力。
二、天线交叉极化对雷达抗干扰的影响1. 抗多径干扰能力多径干扰是指雷达系统在目标检测过程中，接收到的信号同时来自于直射波和经过地面或其他物体反射后到达的波。
这种情况下，信号会产生相位叠加，导致雷达系统无法准确识别目标。
而天线交叉极化可以很好地克服多径干扰，因为天线交叉极化可以获取到不同极化方向的反射信号，从而区分出直射波和反射波，提高了雷达系统对目标的辨识能力。
3. 抗干扰抑制能力在现代战场上，电子对抗技术已经成为一种非常重要的作战手段。
敌方可以通过干扰信号来干扰雷达系统的正常工作，从而达到隐藏目标、混淆雷达系统的目的。
天线交叉极化可以通过不同极化方向的天线接收来抑制干扰信号，从而提高雷达系统对干扰的抵抗能力，保证雷达系统的正常工作。
三、案例分析为了进一步证明天线交叉极化对雷达抗干扰的影响，我们可以看一个具体的案例分析。
某型雷达系统在进行实验时，采用传统的单一极化方式进行目标识别，然后采用了天线交叉极化技术进行目标识别。
结果表明，采用天线交叉极化技术的雷达系统在目标检测和识别能力上明显优于传统单一极化雷达系统。
在恶劣天气条件下和受到电子干扰的情况下，天线交叉极化技术能够更好地保持雷达系统的稳定性和准确性，从而提高了雷达系统的抗干扰性能。
四、结语天线交叉极化对雷达抗干扰的影响是显著的。
通过引入天线交叉极化技术，可以提高雷达系统对多径干扰、天气干扰、电子干扰等各种干扰的抵抗能力，从而保证雷达系统在恶劣环境下的正常运行。
在雷达系统的设计和研发中，天线交叉极化技术应该被充分考虑，以提高雷达系统的抗干扰性能，为各个领域的雷达应用提供更高效的保障。
角馈方形微带贴片阵列天线交叉极化的研究-概述说明以及解释
角馈方形微带贴片阵列天线交叉极化的研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述本文主要研究了角馈方形微带贴片阵列天线的交叉极化特性。
随着通信技术的不断发展，对天线性能提出了更高的要求，其中交叉极化是天线设计中一个重要的研究方向。
角馈方形微带贴片阵列天线作为一种常见的微波天线，在实际应用中具有广泛的应用价值。
本文通过对该天线的设计原理和交叉极化机制进行分析，探讨了其在实验中的表现及可能的改进方向。
通过本研究，我们希望能够为微带天线的设计和优化提供一些参考，为未来的天线研究工作提供一定的启示。
1.2 文章结构文章结构部分旨在给读者一个整体的了解，告诉读者在本文中将会讨论哪些内容和展开哪些分析。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将介绍本研究的背景和动机，并阐明本文的研究对象和研究目的。
正文部分将主要分为三个小节。
首先是角馈方形微带贴片阵列天线设计，我们将介绍天线的设计原理和具体的结构。
其次是交叉极化原理分析，我们将对天线的交叉极化机理进行深入探讨。
最后是实验结果与讨论，我们将展示实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
结论部分将从总结与回顾、研究意义和展望未来研究方向三个方面展开。
我们将总结本文的研究成果，探讨研究的意义，并展望未来在这个领域的研究方向和发展前景。
1.3 目的本文旨在研究角馈方形微带贴片阵列天线的交叉极化特性。
通过设计和分析不同参数下的天线结构，探讨其在交叉极化方面的性能表现，并进一步探讨其在通信系统中的应用潜力。
通过实验结果的验证和讨论，加深对该天线结构的理解，为其在实际工程应用中提供参考和指导。
同时，本研究也旨在为未来相关领域的研究提供一定的参考和启发，推动微波天线技术的发展。
2.正文2.1 角馈方形微带贴片阵列天线设计角馈方形微带贴片阵列天线是一种常用的微波天线，具有较好的指向性和辐射特性。
在本研究中，我们设计了一种新型的角馈方形微带贴片阵列天线，旨在实现更好的性能表现。
天线交叉极化对雷达抗干扰的影响
天线交叉极化对雷达抗干扰的影响1. 引言1.1 天线交叉极化的定义天线交叉极化是指天线在两个正交方向上发射和接收电磁波的能力。
通常来说，天线的极化方向是指天线发射或接收电磁波时电场矢量的方向。
如果一个天线在一个方向上发射或接收电磁波，而在另一个方向上不发射或接收，那么这个天线就是单极化的。
而交叉极化是指天线可以在两个正交方向上发射或接收电磁波，这种极化方式具有较强的抗干扰能力。
在雷达系统中，天线交叉极化可以有效地提高雷达系统的抗干扰性能。
因为交叉极化可以使雷达系统同时接收到不同极化方向上的信号，从而能够更好地区分目标信号和干扰信号。
通过合理设计天线交叉极化方式，可以有效抑制干扰信号对雷达系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说，天线交叉极化对雷达系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力起着重要作用，是提高雷达系统性能的重要手段之一。
在实际应用中，不断优化和改进天线交叉极化技术，将有助于进一步提升雷达系统抗干扰能力，实现雷达系统的更高性能和更广泛应用。
1.2 雷达抗干扰的重要性雷达抗干扰是雷达系统中一个至关重要的因素，它直接关系到雷达系统的性能和可靠性。
随着电子对抗技术的不断发展，各种干扰手段层出不穷，对雷达系统造成的干扰日益严重。
这些干扰信号不仅会对雷达系统的探测、跟踪、识别、测距等功能造成影响，还会降低雷达系统的抗干扰能力和抗干扰性能。
提高雷达系统的抗干扰能力是当前和未来雷达技术发展的一个重要方向。
具体来说，雷达系统在面对各种干扰信号时，需要有效地抑制干扰，使干扰信号不干扰到正常的雷达工作。
只有这样，雷达系统才能更准确地获取目标信息，提高雷达系统的性能和可靠性。
雷达抗干扰是雷达技术研究和发展中一个重要的课题，如何通过技术手段提高雷达系统的抗干扰性能，成为当前雷达技术领域的热门话题。
通过不断优化和改进雷达系统的抗干扰技术，可以提高雷达系统在复杂电磁环境中的工作效果，从而更好地满足各种应用需求。
2. 正文2.1 天线交叉极化对雷达性能的影响天线交叉极化对雷达性能的影响是非常重要的。
双极化微带线阵的交叉极化抑制[1]
![双极化微带线阵的交叉极化抑制[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/8c9e820790c69ec3d5bb7520.png)
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(θ , 0)
Hv H 定义端口 H 的交叉极化为 | E (θ ,φ) | / | E (θ , V φ) | ,端口 V 的交叉极化为 | EHh (θ φ ) ( θ φ ) , | /|E , [ 1, 9 ] ( ) ( ) φ | 。比较图 a 和图 b , 在 = 0 ° 面上 , 交叉极
Abstract: The cross2 polarization supp ression of dual - polarized linear m icrostrip antenna arrays is investigated theo2 retically and experim entally . Based on the even2 odd symmetry p rincip le, the anti2 phase feeding technique of a two 2element array is analyzed firstly . Then four designs of 4 2element linear m icrostrip antenna arrays are sim ulated and compared, resul2 ting in a linear m icrostriop antenna array w ith satisfactory perfor mance. The sim ulated results are in good agreement with the experim ental ones . The experim ental results show that the level of cross2 polarization is less than - 27dB and the isolation of t wo polarizaion ports for this linear array is better than 34dB in the entire frequency range of 8. 74 ～9. 5GHz . Key words: M icrostrip antenna, Antenna array, Polarization, Isolation
低交叉极化高隔离度的C 波段双极化微带天线的设计
低交叉极化高隔离度的C波段双极化微带天线的设计1孙竹，钟顺时，汤小蓉上海大学通信与信息工程学院，上海(200072)E-mail: kiddodo@摘要：本文介绍了一种混合激励的具有低交叉极化和高端口隔离特性的C波段双极化双层微带贴片单元的设计。
该天线单元的10dB反射损失带宽达840MHz，约15.6%，覆盖了整个C波段的雷达频段（5.1GHz-5.9GHz），天线单元的两个极化的交叉极化电平值在整个频段内均低于-37dB，极化端口隔离度在整个频段内低于-43dB，方向图前后比大于20dB，天线增益稳定在9dB以上。
此外，该天线还具有结构紧凑的优点，易于拓展成大型天线阵列，适合于作相控阵天线、合成口径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)天线的阵列单元。
关键词：微带贴片天线；双极化；高隔离度；SAR天线1. 引言在合成口径雷达系统应用中，数据的后处理算法往往要求雷达天线具有高端口隔离度与低交叉极化的特性，以避免可能产生的成像模糊问题。
从天线技术的角度而言，天线阵的端口隔离度取决于每个单元的端口隔离度，而天线阵的交叉极化特性尚可通过排阵中采用“成对等幅反相馈电”技术[1-3]进行改善。
因此，设计用于成像雷达的天线阵列单元，首要任务是实现高端口隔离度指标，其次是实现低交叉极化电平。
文献[4]中指出，目前的算法一般要求天线的交叉极化电平应当抑制在-30dB以下。
在提高双极化天线单元的端口隔离度及降低交叉极化电平方面，已有不少文章可供参考，文献[5]通过调整口径耦合的两个耦合槽的位置，使之排布成“T”字型，在频带内实现端口隔离度大于36dB。
文献[6]通过改变耦合槽形状，将H形槽的“双臂”略微向内弯曲，在带内实现隔离度34dB以上。
[7]中采用混合馈电的方法，对两个极化端口分别采用口径耦合和电容性耦合方式馈电(capacitive coupled feed)在两个端口都采用平衡馈电，在频带内的隔离度超过了40dB。
基站天线交叉极化鉴别率优化方案
基站天线交叉极化鉴别率优化方案摘要：1.基站天线交叉极化鉴别率概述2.优化方案的目的和意义3.优化方案的具体实施4.优化方案的成效评估5.总结与展望正文：随着移动通信技术的快速发展，基站天线在无线通信系统中的应用越来越重要。
在天线系统中，交叉极化鉴别率是一个关键性能指标，它影响着系统的可靠性和稳定性。
因此，针对基站天线交叉极化鉴别率的优化方案研究具有重要的实际意义。
一、基站天线交叉极化鉴别率概述基站天线的交叉极化鉴别率是指在天线系统中，当某一极化信号与另一极化信号同时存在时，系统对两个极化信号的分离能力。
交叉极化鉴别率越高，系统对不同极化信号的抗干扰能力越强。
在实际应用中，由于环境因素、天线设计及安装等因素的影响，基站天线的交叉极化鉴别率可能不尽如人意。
因此，有必要研究优化方案以提高交叉极化鉴别率。
二、优化方案的目的和意义本优化方案旨在提高基站天线的交叉极化鉴别率，从而提高无线通信系统的可靠性和稳定性。
优化方案的具体目标是：在现有的基站天线系统中，通过改进天线设计、安装方法及调整天线参数，使交叉极化鉴别率提高1dB以上。
三、优化方案的具体实施1.天线设计优化：通过改进天线结构、选取合适的天线材料和匹配技术，降低天线间的耦合度，从而提高交叉极化鉴别率。
2.天线安装方法优化：采用精细化安装工艺，减小天线安装误差，确保天线间的距离和角度满足设计要求。
3.天线参数调整：根据实际应用场景，调整天线的电气参数，如阻抗、极化角度、辐射功率等，以提高交叉极化鉴别率。
4.系统优化：通过改进信号处理算法，提高信号处理器件的性能，从而提高系统的交叉极化鉴别率。
四、优化方案的成效评估通过对基站天线交叉极化鉴别率的优化，可以实现以下成效：1.提高基站天线系统的抗干扰能力，降低信号干扰对通信质量的影响。
2.提高基站天线在不同极化信号条件下的性能稳定性。
3.提高基站天线的覆盖范围，扩大服务区域。
4.降低运维成本，提高系统运行效率。
基站天线交叉极化鉴别率优化方案
基站天线交叉极化鉴别率优化方案一、基站天线交叉极化的概念和意义在移动通信系统中，基站天线交叉极化技术是指在同一个基站上，使用不同极化方向的天线进行信号发送和接收。
这种技术可以有效地减少信号的多径衰落，提高信号的覆盖范围和传输质量。
基站天线交叉极化技术在提升无线通信系统性能和覆盖范围方面具有重要意义。
二、当前存在的问题和挑战然而，目前在实际的基站天线交叉极化系统中，存在着鉴别率不足的问题。
鉴别率是指接收端在接收来自基站天线的信号时，正确判别信号的极化方式的能力。
如果鉴别率不足，就会导致接收端无法准确识别信号的极化方式，从而影响通信质量和系统性能。
三、优化方案为解决基站天线交叉极化鉴别率不足的问题，可以采取多种优化方案，包括：1. 天线设计优化通过优化基站天线的设计，选择适合的极化方式和天线结构，可以提高天线的辐射效率和极化特性，从而改善信号的极化鉴别率。
2. 信号处理优化通过优化信号处理算法和接收端的信号处理模块，可以提高接收端对不同极化方式信号的识别能力，从而提高极化鉴别率。
3. 天线部署优化合理部署基站天线，避免不同极化天线之间的干扰和覆盖不足问题，可以有效提高极化鉴别率。
4. 系统参数优化通过优化系统参数及调整天线方向，可以减小信号的干扰和衰落，提高极化鉴别率。
以上优化方案可以相互结合，综合应用，从而提高基站天线交叉极化鉴别率，提升通信系统性能和覆盖范围。
四、个人观点和理解对于基站天线交叉极化鉴别率优化方案，我持有积极的态度。
通过深入分析和综合应用各种优化方案，可以有效提高鉴别率，从而提升通信系统的性能和覆盖范围。
在未来的移动通信发展中，基站天线交叉极化技术将扮演越来越重要的角色，因此对其鉴别率的优化需引起我们高度重视。
总结回顾通过本文的探讨，我们对基站天线交叉极化鉴别率优化方案有了全面的了解。
我们了解了基站天线交叉极化技术的概念和意义，以及目前存在的问题和挑战。
我们提出了天线设计优化、信号处理优化、天线部署优化和系统参数优化等多种优化方案，并就这些方案进行了细致分析。
天线讲义
GSM/CDMA基站天馈系统
9 室内超柔跳线 用于主馈线（经避雷器）与基站主设备之间的连接，常用的跳线采 用1/2〞超柔馈线，长度一般为2~3米。 由于各公司基站主设备的接口及接口位置有所不同，因此室内超柔 跳线与主设备连接的接头规格亦有所不同，常用的接头有7/16DIN 型、有N型。有直头、亦有弯头。 10 尼龙黑扎带 主要有两个作用： （1）安装主馈线时，临时捆扎固定主馈线，待馈线卡子装好后， 再将尼龙扎带剪断去掉。 （2）在主馈线的拐弯处，由于不便使用馈线卡子，故用尼龙扎带 固定。室外跳线亦用尼龙黑扎带捆扎固定。 11 尼龙白扎带 用于捆扎固定室内部分的主馈线及室内超柔跳线。
GSM/CDMA基站天馈系统
5 7/8〞馈线卡子 用于固定主馈线，在垂直方向，每间隔1.5米装一个，水平方向 每间隔1米安装一个（在室内的主馈线部分，不需要安装卡子， 一般用尼龙白扎带捆扎固定）。 常用的7/8〞卡子有两种；双联和三联。 7/8〞双联卡子可固定两根馈线；三联卡子可固定三根馈线。 6 走线架 用于布放主馈线、传输线、电源线及安装馈线卡子。 7 馈线过窗器 主要用来穿过各类线缆，并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及灰 尘的进入。 8 防雷保护器（避雷器） 主要用来防雷和泄流，装在主馈线与室内超柔跳线之间，其接 地线穿过过线窗引出室外，与塔体相连或直接接入地网。
前向功率
典型值为 25dB 左右
目的是有一个尽可能小的反向功率
传输线
连接天线和发射（或接收）机输出（或输入）端的导线称为传输线
或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量。 因此它应能将天线接收的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，或 将发射机发出的信号以最小的损耗传送到发射天线的输入端，同时它本身 不应拾取或产生杂散干扰信号。这样，就要求传输线必须屏蔽或平衡。 当传输线的几何长度等于或大于所传送信号的波长时就叫做长传输线， 简称长线。
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电子 信 息 对 抗 技 术
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
中 图分 类号 ： Ｔ Ｎ ８ ２ １ ． １
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ２ ２ ３ ０（ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ ０ ６ ４ — ０ ６
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摘要： 双极化 天 线的极 化 隔 离度 是 多极化 测 向 系统的 关键指 标之 一 ， 是 系统 用 以正确测 向 的基
础 。针 对正 交双极 化 天线 的极化 隔 离问题 ， 提 出 了一 种 单 极 子 阵 列等 效模 型 对 不 同结构 的 交 叉极 化机 理进 行 分析 ， 利 用对称 平衡 化设 计 思路 ， 提 出小 口径条 件 下提 升 交叉极化 性 能和极化 隔 离性 能 的技 术方案 ， 并 结合全 波仿 真 方法进 行 了验 证 。
ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｒｅ ａ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｌ ｌ ｗ ａ ｖ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ．
关键词 ： 双极 化 ； 测 向天 线 ； 交叉极化 ； 极化隔离 Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ２ ２ ３ ０ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ｌ ３
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｒ ｏ ｓ ｓ Ｐｏ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ
双 极 化 测 向天 线 交叉 极 化 机 理 分 析 及 优 化 设 计
徐利 明 ， 李 鹏 ， 李运 涛 ， 卫 杰
（ １ ． 电子信息控制重点实验室 ， 成都 ６ １ ０ ０ ３ ６ ； ２ ． 中国石 油玉门油 田分公司炼油化工总厂 ， 甘肃 玉门 ７ ３ ５ ２ ０ ０ ）