16单元组合式矩形径向线螺旋阵列天线的设计

提出并研究了一种组合式矩形径向线螺旋阵列天线.介绍该天线的提出背景及工作原理,利用L型电磁组合探针设计和数值模拟了口径为180×180 mm的C波段16单元组合式矩形径向线螺旋阵列天线,并对其进行实验验证.模拟结果表明:该天线在中心频率4.0 GHz下,增益18.74 dB,轴向轴比值0.567;在3.8～4.0GHz的频率范围内增益大于18.27 dB,轴比大于0.567,反射系数小于0.2.实验结果表明:该天线在3.8～4.0 GHz的频率范围内增益大于17.5 dB,口径效率大于83%,驻波比小于1.5.     

X波段双层16单元正方形径向线螺旋子阵的设计

矩形径向线螺旋子阵的设计是高功率高增益径向线螺旋阵列天线研究的基础,提出并设计了一个X波段双层16单元正方形径向线螺旋子阵,阐述了子阵的工作原理,简要介绍了X波段的辐射单元和耦合探针,重点分析了双层径向线馈电系统,从而得到了一个X波段的子阵模型,并对其进行了数值模拟,结果表明该子阵在8.6～10.1GHz的频带范围内,天线反射系数小于0.1,在9.0～10.0GHz的频带范围内,天线增益大于18.45dB,副瓣电平小于-11.68dB,轴比值小于1.66。     

双边立柱探针耦合的高功率径向线螺旋阵列天线

以提高阵列天线功率容量为目标,提出并研究了一种采用双边立柱探针耦合的48单元高功率径向线螺旋阵列天线.首先介绍了该天线的工作原理与特点,然后从单元天线的设计、耦合探针的设计、阵列布局的设计等方面阐述了天线的设计过程,最后对中心频率为4.0 GHz的阵列天线进行了实验研究.分析结果表明该阵列天线可以实现GW级高功率微波的发射,实验结果表明在3.9～4.1 GHz的范围内,天线驻波比小于1.5,增益大于22.1 dB,口径效率大于47%.     

新型高功率微波模式转换天线研究

给出了一种新型高功率微波模式转换天线,该天线将同轴插板式模式转换器和一种新型喇叭有机结合,可直接辐射高功率微波源输出的同轴TEM模或TM01模,具有结构尺寸小、口径效率高、轴向辐射、容易实现等优点.优化设计了一个中心频率为3.8GHz的天线,长度约300mm、口径为280mm,在中心频率上增益为19dBi、反射损耗为-20dB,在3.7～ 4.1GHz的频率范围内增益大于18.7dBi、反射损耗小于-15dB.     

三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线的设计

为了提高矩形径向线螺旋阵列天线的极化和匹配性能,将顺序旋转相位技术应用于天线的设计中,提出了一种12单元三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线(子阵).螺旋天线作为单元天线.设计结果表明:天线具有较高的口径效率和良好的匹配特性,能在一定频带内实现微波的圆极化定向辐射,将多个子阵组合就可以构成高增益的大型阵列.同时,通过对子阵的特殊设计,使其具有较高的功率容量,为高功率微波的定向辐射提供了新的技术手段.     

L波段高功率线极化径向线阵列天线优化设计

针对L波段高功率线极化径向线阵列天线进行了优化设计.分析了影响阵列天线口径效率的因素,通过三种途径优化了口径效率;同时对单元天线进行适当的优化,减小了阵列天线的反射,提高了阵列天线的整体性能,使其更好地应用于实际.模拟结果表明:经过改进后,阵列天线的口径效率从原来的50.57%提高到85.1%,中心频率上的反射系数降为0.1146,且在513兆赫兹的频率范围内反射系数都小于0.2.     

一种新型圆极化高功率微波天线

介绍了一种新型圆极化高功率微波天线,可辐射高功率微波源所产生的 TEM 或 TM_(01)模。该天线由同轴插板式模式转换器和一种新型同轴插板式喇叭组成,模式转换器将输入的同轴 TEM 模转换为4个相位依次相差90°的扇形波导 TE_(11)模,并通过新型喇叭辐射,在轴向上获得了圆极化辐射场。优化设计了一个中心频率为4GHz 的天线,其总长度为385mm,喇叭口径320mm。在中心频率上天线增益为19.3dBi,轴比1.06,反射损耗-20dB。在 3.8～4.2GHz 的频率范围内增益大于18.9dBi,反射损耗小于-10dB。     

一种改进的対拓Vivaldi天线设计

提出了一种新颖的対拓Vivaldi天线。该天线的辐射耀斑用新的复合指数曲线修正。为改善天线的辐射特性(增益,波束偏离和交叉极化),提出了一个新的引向器,该引向器由两个混合椭圆金属贴片构成。测试结果表明该天线在1到40GHz频率范围内增益>0dBi, 并且在15到40G频段内天线的增益>12dBi。在3到40GHz频率范围内,E面的波束偏离小于3°,并且在15到40GHz不超过2°。     

基于遗传算法的微带缝隙串馈赋形波束天线

使用遗传算法设计了一种串联馈电的8单元微带缝隙阵列天线.天线工作中心频率为3.5GHz,通过在适当位置插人不同特性阻抗的微带馈线,实现了天线在俯仰面95°～130°范围内双侧辐射的余割平方赋形波束设计;同时,将上半空间副瓣电平控制在-19dB以下.在其中心频率上,天线回波损耗小于-35dB,增益达10.9dBi.实测结果与设计结果一致性较好,说明了设计方法的可行性.     

四臂平面缝隙螺旋天线的设计与实现

对串行馈电的四臂缝隙螺旋天线进行了分析,通过调整缝隙螺旋的臂长可以实现目标频段上的串行谐振馈电,提高目标频段的天线总效率和增益。由于天线的轴对称性,其轴比和相位中心稳定度都很好。在螺旋臂终端加负载电阻可提高轴比,但会降低天线增益,须在轴比和增益指标之间折衷选择负载电阻的大小。仰角大于5°时,天线的轴比测试值小于4dB,相位中心稳定度优于2mm,圆极化增益高于-3.6dBi。     

A GW Level High-Power Radial Line Helical Array Antenna

High-power radial line helical array antenna is a novel antenna developed to realize directional radiation of high-power microwaves. This antenna directly accepts an azimuthally symmetric output of a high-power microwave source and radiates circularly polarized microwave with a boresight peak. It has a high efficiency, a compact structure, and a notable power-handling capacity. Starting from its fundamental design theory, an antenna prototype consisting of 48 elements is proposed. Numerical simulation and experimental measurement are accomplished for the prototype. In the range of 3.7–4.1 GHz, the experimental result shows an antenna VSWR of below 1.2, an antenna gain of over 23.2 dB, an aperture efficiency of more than 65%, and an antenna axial ratio of below 1.6 dB. In addition, the high-power experiment proves that this antenna has a power-handling capacity of more than 1 GW.      

一种新型布局的圆极化微带天线阵优化设计

提出了一款高增益低副瓣新型圆极化微带天线阵。单元天线采用叠层切角圆极化微带结构,通过八边形边界布局和顺序旋转交叠组阵技术,实现了天线阵方向性图的对称性和圆极化辐射性能的最优化;馈电网络采用威尔金森功分器和最大平坦式阻抗变换器实现不等功分宽带阻抗匹配,通过改进馈电方向寻求对称结构,简化了馈电网络的设计。制作了天线阵实物并进行了测量。测试结果表明:天线在3.2~4.6 GHz频段内S₁₁<-10 dB,阻抗相对带宽36%;在3.8~4.5 GHz频段内顶点轴比小于3 dB,圆极化相对带宽17%;在4~4.4 GHz频段内天线增益均在15 dB以上,最高增益达17 dB。     

Circularly polarized dielectric-loaded planar antenna excited bythe parallel feeding waveguide network

A new receiving planar array antenna for DBS (direct broadcasting satellite) is proposed. The element antenna is a short waveguide aperture mounted in the ground plane, loaded with a dielectric and polarizers, and excited through its side wall by another feeding rectangular waveguide. The gain of the element antenna loaded with a dielectric is so high that the grating lobes can be reduced sufficiently even if the element spacing in the array is wider than the wavelength in free space. Therefore we can reduce the number of the array elements, and parallel feeding by the low loss waveguide network can be feasible to provide a planar array antenna. This paper describes the experimental results of several kinds of the circularly polarized dielectric-loaded element antennas and the planar antennas fed by the waveguide network. In the 12 GHz band the planar antenna with 64-element radiators has a maximum gain of 31.9 dBi with an aperture efficiency of 94.7%, the 1 dB-down frequency bandwidth of the gain is about 800 MHz (6.7% for a center frequency of 11.85 GHz), and the frequency bandwidth of the axial ratio is less than 1 dB of 850 MHz (7.2%)     

W 波段圆极化微带阵列天线设计

本文分析和对比了W 波段圆极化微带阵列天线不同的馈电形式,完成了圆极化阵列天线的设计。由理论分析 和仿真结果可知,单元间等幅同相馈电有利于W 波段圆极化微带阵列天线的实现,其2x2 阵列天线仿真结果驻波小于2 的相对带宽为3.5%, 轴比小于3dB 带宽为2%,中心频点94GHz 时天线增益为12.2dB。该天线在军事领域具有广泛的应 用前景。     

Low-profile helical array antenna fed from a radial waveguide

A low-profile array antenna composed of two-turn 4° pitch angle helices is designed for a frequency band of 11.7 GHz to 12.0 GHz. The feed wire of each helix is inserted into a radial waveguide through a small hole and excited by a traveling wave flowing in the transverse electromagnetic mode between the two parallel plates of the waveguide. The measured aperture efficiency shows a maximum value of 77% for a beam radiated in the normal direction and 69% for a 30° beam tilt     

低剖面可承载UHF/L双频共口径圆极化定向天线

机/车载多体制通信、测控、探测等多无线系统并存,天线林立,天线间耦合干扰严重,同时与高速机/车薄壁外壳共形的天线还需具有较强承载能力.本文设计了一种适于车壳共形的低剖面可承载双频共口径定向圆极化缝隙天线.天线主体采用开口缝隙的形式来实现天线的小型化和宽带设计,利用微带线来进行耦合馈电.通过在低频天线中心开槽嵌入高频天线...     

一种Ka频段高效率圆极化宽角扫描波导缝隙相控阵天线

该文提出一种新型小尺寸、低剖面、“f”字型波导缝隙圆极化器,高度仅1/6波长,宽度约2/5波长。基于该圆极化器,设计了一种高效率、低剖面、圆极化脊波导缝隙线阵天线。为满足空间应用中对轻质、高效率、圆极化、±60°宽角扫描相控阵天线的需求,采用该线阵天线作为阵元设计、仿真并实现了16阵元Ka频段脊波导缝隙相控阵天线。仿真和实测结果表明,该相控阵天线可实现1维±60°宽角扫描。在扫描角范围内,相控阵天线的轴比小于4.1 dB,增益下降小于4.3 dB。在0°扫描角工作时,天线的实测增益为35.9 dBi,辐射效率接近85%。