高选频低交叉极化紧凑差分滤波准八木天线设计

本文档主要探讨了一种新型的紧凑型差分滤波准Yagi天线设计，其目标是实现高频率选择性和低交叉极化水平。该研究发表在2015年的《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》第14卷上，由作者金石、许武、陈志宁（Fellow IEEE）、秦显明（Member IEEE）、林龙龙、陈剑新和鲍志华共同完成。 传统的准Yagi天线由于结构简单、增益较高，在无线通信中应用广泛。然而，它们往往在频带宽度和交叉极化性能上有所妥协。为了改善这些问题，研究人员提出了一种创新的设计，即在准Yagi天线的驱动器和反射器之间插入双面平行馈线带通滤波器（Double-Sided Parallel Stripline Filter, DSPSL）。这种集成方式使得天线在保持紧凑尺寸的同时，提升了频率选择性。 该天线原型展示了10-dB返回损耗带宽为1.77 GHz 至 1.87 GHz，峰值增益达到了5.6 dBi，这是非常显著的性能指标。尤其值得注意的是，在1.81 GHz工作频率下，天线的最大交叉极化水平在E和H平面分别降低了dBi，这意味着信号的纯度得到了显著提高。 与基本的准Yagi天线相比，该设计在1.67 GHz和1.97 GHz这两个非工作频段的抑制能力分别提高了14.4 dB和11.8 dB，这在减少外部干扰和提升系统整体性能方面具有重要意义。这种差分滤波技术的应用，不仅提高了天线的隔离度，还优化了天线的辐射特性，对于需要高精度和低噪声通信系统的应用场景来说，如雷达、卫星通信和无线传感器网络，无疑是一项重要进展。 这篇研究论文提供了一种实用的天线解决方案，它在小型化和频谱效率上取得了突破，有助于满足现代无线通信系统对高性能和高效能的需求。对于无线通信工程师和研究人员来说，理解并应用这种技术可以推动未来无线设备的设计和优化。