综述：关于船舶维护管理策略的全面综述

《Results in Engineering》：Comprehensive review of shipboard maintenance management strategies

双差分馈电紧凑型SRR磁偶极子天线设计及在玻璃基板封装中的应用，具有8dB高增益、90dB端口隔离和±80°圆极化扫描角，支持20-40GHz超宽带调谐，适用于低功耗广域物联网和LEO卫星通信的模块化天线集成。

　　本文介绍了一种新型的基于分裂环谐振器（Split Ring Resonator, SRR）的磁偶极子（Magnetic Dipole, MD）贴片天线，该天线设计具有高增益、高隔离度以及宽频带的特性，适用于低地球轨道（LEO）卫星通信移动终端和玻璃基天线封装（Antenna-in-Package, AiP）等场景。该设计通过双差分馈电机制实现，不仅提高了天线的性能，还使得其体积更小，高度更低，同时具有较宽的圆极化扫描角度和更高的效率。文章还讨论了天线设计中的关键问题、制作工艺和性能测试，为未来天线集成和无线通信系统的发展提供了重要的技术支撑。

在现代无线通信系统中，物联网（IoT）和智能交通系统（IoV）等新兴应用促使无线网络规模迅速扩大，同时推动了第六代通信技术（6G）及相关技术的出现。这些技术需要更高性能的通信设备，例如卫星移动通信系统和新型相控阵列天线。然而，传统的通信系统通常采用独立的天线设计和单端馈电方式，这在一定程度上限制了系统的性能和集成度。因此，开发一种能够与功率放大器（PAs）、低噪声放大器（LNAs）以及收发一体化电路（ICs）良好兼容的天线成为一项重要任务。

在当前的通信系统设计中，天线的调谐能力、集成度和兼容性是衡量其性能的重要指标。基于这些考虑，本文提出了一种新型的SRR-MD天线，其结构紧凑，高度低，具有双差分馈电特性。这种天线能够提供8dB的高增益，并且在与其他设计相比时，展现出更优异的端口隔离度（>90dB）和共极化与交叉极化辐射图之间的隔离性能。此外，该天线还能够实现宽角度的圆极化扫描（θ=±80°），并且在扫描角度范围内，其半功率波束宽度和效率均高于90度和95%。这些性能使得该天线特别适合用于需要薄基板的玻璃基天线封装（300μm厚度），并且能够覆盖整个K/Ka频段（20GHz至40GHz）。

在设计SRR-MD天线时，采用了差分馈电结构和电磁特性分析。差分馈电方式能够有效减少表面波的产生，并提高端口之间的隔离度。这是因为差分馈电方式在两个反相信号的中点处形成虚拟的接地平面，从而减少了外部馈线中的不平衡电流。同时，差分馈电方式还能提高天线的对称性，使得其辐射图更加稳定，有利于相控阵列天线的实现。此外，差分馈电天线还能够提供奇偶对称的线性，从而实现更好的阻抗匹配和连接效率。

然而，低剖面天线的设计也面临一些挑战。例如，电小天线（Electrically Small Antennas, ESAs）在电磁性能和物理尺寸上存在一定的限制。通常，电小天线的增益和效率会随着天线尺寸的减小而降低，同时其频率带宽也会受到限制。为了解决这些问题，本文提出了一种基于SRR的磁偶极子天线结构，其尺寸与常规的微带贴片天线相比更小，同时在频率调谐能力、辐射图对称性和效率方面表现出色。这种设计不仅适用于毫米波通信系统，还能够实现超宽频带调谐，从而适应多种应用场景。

在实际应用中，天线的性能受到多种因素的影响，包括材料特性、结构设计、馈电方式和制造工艺等。本文提出的SRR-MD天线采用玻璃基板和低损耗材料，如Rogers RO4350B，以提高其在高频下的性能。同时，为了实现更宽的频率带宽，天线采用了MIM电容和金属间隙电容等结构。这些电容能够调节天线的共振频率，并提高其阻抗匹配能力。此外，天线的制造工艺也经过优化，使得其能够在保持紧凑结构的同时，实现高效率和高增益。

通过模拟、设计、制造和测试，本文验证了SRR-MD天线的性能。实验结果显示，该天线在20GHz至40GHz的K/Ka频段内具有良好的频率调谐能力，其频率调谐范围可达67%。此外，天线的圆极化扫描角度也达到了±80°，并且在这一范围内，其半功率波束宽度和效率均高于90度和95%。这些结果表明，该天线在性能上优于现有的其他设计，并且能够满足现代通信系统对高增益、高隔离度和宽频率带宽的需求。

在实际应用中，天线的制造和测试是确保其性能的关键环节。本文采用了高精度的测试设备和仿真软件，如CST Studio Suite和网络分析仪（Agilent PNA-X N5247A），以验证天线的性能。测试结果表明，该天线在实际应用中表现出良好的性能，并且能够适应不同的制造工艺和封装方式。此外，测试过程中还发现了一些影响天线性能的因素，例如连接线的长度和布局、天线与混合器之间的隔离度等，这些因素都需要在设计和制造过程中进行优化。

综上所述，本文提出了一种新型的双差分馈电SRR-MD天线，该天线具有高增益、高隔离度、宽频率带宽和宽角度圆极化扫描能力，适用于LEO卫星通信移动终端和玻璃基天线封装等场景。该设计不仅解决了传统天线在低剖面和高频率下的性能瓶颈，还为未来的无线通信系统提供了重要的技术支撑。