分形天线的特性分析及其在MIMO天线中的应用

分形最基本的特征是自相似特性与分数维,可以很好地应用于设计天线.与传统天线相比,在性能保持相近的情况下,分形天线表现出两个突出的优势:减小天线尺寸和使天线在多频带下工作.文中以Koch天线、分形树天线和分形环天线为例,说明了分形天线减小天线尺寸的优势;以Sierpinski基垫天线为例,说明了分形天线增加天线工作频带的优势.还对Minkowski分形天线阵列进行了分析,表明作为天线阵列单元的分形天线,可以提高天线阵的辐射特性.文中提出了将Minkowski分形天线应用于多输入输出(MIMO)天线中.     

基于相控阵天线的路由协议设计

现代海战需要适合舰艇编队采用的基于相控阵天线的无中心自组网通信方式。针对舰艇编队和相控阵天线的特点和优势,提出了相控阵天线同向扫描方案并制定了公共扫描时间表。基于此,从初始路由表的建立、发送路由表的时间间隔设计、路由表设计、路由表的更新、路由选择过程和路由维护等几方面着手设计了适合舰艇编队的基于相控阵天线的位置辅助平面预选型路由协议。     

惠更斯电磁超构表面微波天线的研究进展(特邀文章)

惠更斯电磁超构表面脱胎于现代三维超构材料,是一种特殊的二维亚波长阵列结构.基于经典电磁学惠更斯等效原理,惠更斯电磁超构表面可以灵活地调控电磁波的传播和电磁场的分布,其独特的电磁特性给天线的创新带来了巨大的机遇.文章将综述惠更斯电磁超构表面在微波天线中的研究进展,简要介绍惠更斯超表面的基本概念和原理并总结其在微波天线设计中的应用,重点阐述三种惠更斯超构表面天线技术及其设计案例.最后,展望惠更斯超构表面在天线工程中的广阔应用前景.     

天线正交加权改变天线方向图方法及其应用

指出了目前改变天线方向特性存在的问题和困难;在研究环形天线方向特性的基础上,提出了一种能够快速旋转天线方向图的新方法,即天线正交加权法.该方法可在天线不便旋转或不能旋转的情况下,通过对天线接收的信号进行加权处理控制天线方向图的旋转,达到天线方向图快速改变的目的.最后对该方法的推广应用进行了探讨.该方法具有可靠性高、精确...     

用于天线RCS减缩的分形微带贴片天线

本文给出一种分形微带天线在天线雷达散射截面(RCS)减缩中应用的示例.分形结构具有独特的空间填充性能,利用该性能可以探索分形天线在天线RCS减缩中的应用.设计出的分形天线与常规天线的辐射性能进行了比较,可以看出分形天线基本保持了原辐射性能.同时比较了两者的散射性能,可以看出分形天线有一定的RCS减缩效果.本文的内容对天线隐身有一定的借鉴作用.     

信息选择天线技术提高多天线系统信道容量的研究

在多天线系统中,将一部分信源信息映射于发射天线的选择,可以有效提高系统的传输效率.本文介绍了这种以信息选择发射天线的传输模式,并从信息理论的角度对其信道容量进行了分析、得到了解析表达式.理论分析的数值结果表明,与相同天线结构的随机选择发射天线系统相比,信息选择发射天线系统能够达到更高的信道容量.     

wifi罐头天线设计制作

在无线网络迅速发展的今天,天线的地位及其应用被人们日益重视.本文利用身边的普通材料做出了一个性能在市场之上的WIFI天线.内容包括WIFI罐头天线的理论分析和制作过程,并通过对比测试实验,得出自制罐头WIFI天线的性能.此天线原理简单,制作成功率高,是各位无线网络DIY爱好者初级制作首选.     

螺旋式磁场天线与电场天线近场互感特性研究

对螺旋式磁场天线与电场天线近场互感特性进行了研究,通过相关理论推导和计算机软件计算,得到磁场天线对电场天线的感应随着两天线夹角变化规律.     

宽带平面单极天线

提出了一种宽带平面单极天线,其辐射单元为底部具有斜切角的矩形铜片,馈电点偏离辐射单元的中心位置,斜切角和不对称馈电的应用有效地扩展了带宽.用Ansoft HFSS软件对天线尺寸、斜切角和馈电点位置等参数对天线特性的影响作了分析,给出了这些参数的最佳值,并根据这些最佳参数制作了天线样机.以电压驻波比小于3.5:1为标准,实测得到的天线带宽为70～3000 MHz.电压驻波比和方向图的测量结果与仿真结果吻合较好.     

平面双频单极天线研究

研究了一种小型化的平面双频天线,利用一个斜F加倒L图形结构并通过在天线结构中的电感平衡加载来设计一种平面单极双频天线.它具有接地板小且天线低端谐振点频带宽的特点,为平面双频单极天线的小型化设计提供了一种新的方案.     

天线的电磁兼容技术

首次提出了"天线的电磁兼容性"问题.对天线电磁兼容的基本概念和工程研制进行了较为充分的阐述.探讨了表征和测量天线电磁兼容性的各项技术参数和技术指标.在海、陆、空、天、弹等载体上的天线电磁兼容的研究基础上,总结归纳出了天线电磁兼容的主要设计技术.例举了某机载天线电磁兼容的工程设计.实测结果表明,该技术具有一定的实用性和有效性.     

频率可重构超宽带天线研究

超宽带天线和可重构天线是当今天线领域研究的热点。将可重构天线技术应用到超宽带天线设计中,讨论了频率可重构超宽带天线的设计思路。以印刷单极子椭圆天线为原型,给出了两个可重构天线的具体结构,并对天线进行了可重构带阻设计,避免与相关频段之间的干扰。仿真结果表明:重构后天线Ⅱ的低频获得了扩展,其相对尺寸的长和宽分别减小到最大工作波长的0.116倍和0.087倍,工作频段为0.174～10.9GHz,可重构阻带为5.1～5.95GHz,带宽比可高达62:1.     

A broadband helical saline water liquid antenna for wearable systems

A broadband helical liquid antenna made of saline water is proposed. A transparent hollow support is employed to fabricate the antenna. The rotation structure is fabricated with a thin flexible tube. The saline water with a concentration of 3.5% can be injected into or be extracted out from the tube to change the quantity of the solution. Thus, the tunability of the radiation pattern could be realised by applying the fluidity of the liquid. The radiation feature of the liquid antenna is compared with that of a metal one, and fairly good agreement has been achieved. Furthermore, three statements of the radiation performance corresponding to the ratio of the diameter to the wavelength of the helical saline water antenna have been proposed. It has been found that the resonance frequency increases when the length of the feeding probe or the radius of the vertical part of the liquid decreases. The fractional bandwidth can reach over 20% with a total height of 185 mm at 1.80 GHz. The measured results indicate reasonable approximation to the simulated. The characteristics of the liquid antenna make it a good candidate for various wireless applications, especially the wearable systems.     

宽频带盘锥天线的研究与设计

设计了一款工作于700MHz～3GHz的宽频带盘锥天线。在参考现有文献得出盘锥初始模型的基础上,通过高频电磁场仿真软件HFSS对各参数进行参数优化仿真,最终得出最佳值。该天线在700MHz～3GHz的频段内VSWR<2,H面辐射方向图具有全向性,并最终通过仿真和实测验证了其性能。     

大规模MIMO相关信道下的联合天线分组和天线选择

在大规模多输入多输出系统中,针对密集部署的大型天线阵列之间的强相关性会抑制天线选择增益效果的问题。在系统下行链路场景下建立空间相关信道模型,提出了基于天线分组的天线选择算法。根据瞬时信道相关矩阵将天线阵列划分为若干组,保证各组内天线之间相关性较强。在完成天线分组的基础上,基于信道矩阵列范数准则在各组发射天线与接收天线之间构成的子信道矩阵中选择天线,进而构造有效发射天线与接收天线之间的信道矩阵。仿真分析了所提天线选择算法对系统遍历和速率的影响,结果表明,在基站天线数为32、接收天线数为2、选择天线数为2、天线相关因子为0.9的假设下,当信噪比为10 dB时,与基于相邻天线分组的天线选择算法相比,所提算法使系统和速率约提高了27.5%,且所提算法若要与最优天线选择算法达到相同的和速率,仅需将其信噪比提升1～2 dB即可。     

小型化定向中波天线阵的设计

为了实现定向中波天线阵的小型化,采用现代专业电磁仿真软件FEKO,对常规的中波T型天线进行改进和优化设计使其达到小型化,并以此为天线单元,进行三单元组阵,采用不等幅、不同相馈电技术,从而实现定向中波天线阵的小型化设计,具有一定的工程应用前景。     

新型强耦合宽带双圆极化阵列天线

空间飞行器由于受到动力和负载的限制, 需要尽可能使搭载的天线轻质小型化.文中提出了一种新型强耦合双圆极化轻质天线.天线单元采用H型缝隙耦合和增加寄生贴片方法, 提高了天线带宽.同时, 通过在辐射贴片、寄生贴片上开圆形槽, 以及金属反射板栅格化的处理, 明显地减轻了天线的质量.采用这种新型天线单元, 设计了8单元的宽带双圆极化阵列天线.仿真结果表明:该阵列天线的中心频率为433 MHz, 左旋和右旋圆极化的相对轴比(Axial Ratio, AR)带宽(AR < 3 dB)分别达到了24.4%和23.2%, 有效实现了小型轻质化宽频带双圆极化阵列天线.     

Gain improvement of planar-printed broadband end-fire antenna

A broadband high-gain planar-printed end-fire antenna is presented for microwave imaging application. The proposed antenna consists of a conventional Vivaldi antenna (CVA) with slot edges (SEs) and a planar phase compensation lens (PCL). Taking into account the actual phase error along E-plane direction at antenna aperture, a more precise and detailed analysis for the printed antenna with PCL is carried out. The PCL with specific layout of rectangular patches is utilised to enhance antenna gain especially at high frequencies, while the SE technique is employed to further improve directivity at low frequencies. The final design combining PCL and SE develops an expected high-flat-gain Vivaldi antenna over the entire operating range. The CVA and the proposed antenna are fabricated and measured. The measured results agree with the simulated ones well. The proposed antenna provides a high gain of 10–11.7 dBi in the range, which corresponds to a gain increase of 0.9–3.2 dBi compared to the CVA.     

雷达导引头天线技术发展趋势探讨

基于现代雷达技术的发展和应用,详细分析了雷达导引头天线技术的发展趋势。由于雷达导引头对天线性能的特殊需求,在回顾反射面天线技术的发展过程的基础上,着重探讨了阵列天线技术,包括波导裂缝阵天线技术、有源相控阵天线技术以及共型天线阵技术在雷达导引头中的应用,从而对其发展趋势进行了探讨和分析,非线性有源天线阵技术的出现将会极大地推动导引头相控阵天线技术的发展。     

用于WLAN/WiMAX的双频紧凑型天线

提出了一种新型共面波导馈电的小型双频宽频带天线。天线由一环形单极子和一矩形贴片组合而成,矩形贴片嵌在环形单极子内部,使得天线结构紧凑。天线分别由矩形贴片和环形单极子辐射产生高低两个工作频段,实测高低频段带宽可覆盖无线局域网络(WLAN)和微波存取全球互通(WiMAX)全部通信频段。同时,天线在各工作频段内具有良好的全向辐射特性。实测和仿真的结果基本吻合,从而验证了这种设计方法的有效性。