双极化高增益差分驱动堆叠天线设计与性能验证

本文档主要探讨了一种创新的差分驱动双极化高增益堆叠贴片天线设计。在现代无线通信系统中，天线的性能对于信号的传输质量和效率至关重要。差分驱动技术的应用使得天线能够同时支持两个独立的极化方向，这对于许多需要多频谱应用如雷达、卫星通信和无线通信设备来说是十分有价值的。 该设计的关键特点在于采用两层叠加的贴片结构，这不仅增加了天线的带宽，使其能够在更宽的频率范围内保持良好的工作性能，还提升了其阻抗匹配能力。通过在每个叠加的贴片中插入四个短路柱，设计者增强了天线的辐射效率和增益，从而实现更高的信号强度和更广泛的覆盖范围。 设计验证是通过精心制作的原型进行的，这涉及到实际制造过程中的精细调整和测试，确保理论模型与实际性能相符。仿真结果显示，当差分反射系数小于-10 dB时，天线的分数阻抗带宽超过19%，这意味着在工作频段内的性能稳定性很高。此外，极化间的隔离度也非常出色，| Sdd21 |值超过35 dB，这有助于减少信号干扰，提高通信质量。 测量数据显示，该双极化天线的两个端口增益达到了惊人的11 dBi，这在小型化和集成化设计中尤其显著。辐射图的模拟和实测结果之间表现出良好的一致性，特别是在整个工作频带内，交叉极化水平保持在-16 dB以下，进一步证明了天线设计的高效性和可靠性。 这项研究展示了差分驱动双极化高增益堆叠贴片天线在无线通信领域的先进性，其优良的带宽扩展、增益提升以及极化性能，对于提高信号传输的稳定性和有效性具有重大意义，为未来的无线设备设计提供了有价值的技术参考。