一种小型化弹载共形天线的设计

精确制导导弹的隐蔽性以及抗干扰特性对弹载天线的带宽提出了更高的要求,而且在安装空间受限的弹载应用场合,弹载天线必须具有较低的剖面高度才能保证导弹的气动外形及飞行性能,因此,性能优越的超宽带天线以及共形天线成为重要的研究方向。文章以圆台形金属弹体为载体,设计了对数周期天线以及小型化改进的对数周期天线共形于圆台金属弹体表面,并能够组成六元天线阵列。仿真与实验测试结果说明了该设计的合理性。     

一种飞航导弹弹载发射天线设计

以飞航导弹弹载数据链为应用背景,通过综合分析、比较、优化和仿真,设计了一种与飞航导弹共形、具有大角域覆盖能力的弹载发射天线。仿真结果说明了该天线性能满足飞航导弹卫星通信需求,在解决工程实际问题的同时,为此类应用提供了一种新型天线方案,为相关设计提供了一种思路。     

小型弹载遥测单元设计与实现

导弹系统要求弹载遥测单元在尽量小的空间中尽可能采集和传输最多的系统参数,以提高试验效率,减少系统研制成本。通过整合功能,减少了部件数量;通过采用大规模可编程器件和微封装器件,提高了性能体积比,在紧凑空间内,实现弹载遥测单元的全部功能。该弹载遥测单元已应用于某导弹飞行试验,实现模拟信号、数字信号和开关信号的实时采集和传输,试验数据完整准确。试验结果证明,遥测单元的设计可以满足系统的使用要求。     

一种末端加载型300MHz/1GHz双频车载超宽带探地雷达天线设计

为满足高速铁路无损探测需兼顾低频探测深度与高频探测精度的要求,采用理论计算与软件仿真结合的方法,设计制作了一种双频带(300MHz/1 GHz)指数型TEM喇叭天线并对其进行了测量。所设计的指数型TEM喇叭天线采用末端加载和适当天线臂切削来实现此超宽带天线的双频带工作。仿真与实测结果表明,天线分别工作在中心为360MHz、带宽约为110MHz的低频带和中心为1 020MHz、带宽约为260MHz的高频带,相对带宽均大于20%。实测天线的接收信号保真度较高,拖尾持续时间短,满足设计要求。此外,这种双频带天线系统可减少雷达系统天线和采样盒等设备的使用数量,降低雷达系统的成本,有较好工程应用前景。     

遥测地面自跟踪天线的设计

由于武器和航天事业的发展，对遥测系统的要求越来越高，设计了一款工作在2.2～2.3 GHz频带内的遥测地面自跟踪天线，该天线包括天线阵列和双圆极化和差网络两部分。天线单元增益大于8 dBic, 4×4天线阵列增益可以达到18 dBic。双圆极化和差网络很好地实现和差波束并可以同时实现左旋圆极化和右旋圆极化。其中和波束用来接收信号，差波束用来追踪，保证目标不丢失，能够实现很好的导弹实时追踪。通过测试，遥测地面自跟踪天线各项指标满足设计要求，能够准确实现自跟踪功能，且在恶劣条件下可以全天候正常工作。     

基于北斗的窖井井盖全向天线设计

基于北斗的地下管网及窖井井盖监控是实施城市安全和智慧城市的重要手段,目前存在着监测系统中天线受井盖影响大、安装困难、接收性能差等问题。本文针对上述问题设计了一种应用于北斗B1和GPSL1频段的方形圆极化微带天线,克服目前窖井井盖特殊环境北斗天线安装困难、频带窄、易受干扰等缺点。采用ANSOFT HFSS软件进行天线性能仿真,仿真结果表明,设计的井盖北斗天线有效中心频率为1568MHz,电压驻波比小于1.5,波束宽度GPSL1频段为1575.42±1.023MHz,北斗B1频段为1561.42±2.048MHz,符合地下管网及窖井井盖监测的实际应用要求。     

弹载雷达成像技术发展现状与趋势

弹载合成孔径雷达(SAR)可对观测区域进行二维高分辨率成像,获得丰富的地貌特征以及目标的尺寸、形状特征,进而选择打击点并提高打击精度和效率。与传统的机载/星载SAR成像体制相比,弹载SAR由于其探测距离远、大机动曲线突防和多平台协同作战的特点,给雷达成像技术带来了新的挑战:导弹末制导阶段处于二维甚至三维加速的大斜视工作模式,飞行轨迹与传统的SAR成像模式不同,这会带来距离方位的严重耦合,成像质量退化严重;在攻击飞行段,导弹的天线波束直接指向目标区域,弹载SAR将工作在前视状态,传统的SAR成像技术难以获取目标二维高分辨图像。针对弹载SAR存在的这些问题,该文立足弹载SAR作战需求,从曲线轨大斜视成像、前视成像和协同成像方面介绍了弹载雷达成像的关键技术和发展现状,展望未来弹载雷达成像技术的发展趋势。      

高性能数据记录仪的设计与实现

弹载数据记录仪是对导弹飞行过程中重要动态参数和状态信息进行实时采集、保存的设备。数据记录仪回收后可将记录的数据传送给特定的上位机进行解析处理,设计人员根据分析结果对导弹飞行中的状态做出评估,进一步修改和完善其功能。随着科技水平的持续进步,对弹载设备的性能指标要求也越来越苛刻,处理速度快、结构体积小、存储容量大是弹载记录仪主要的提升方向。介绍了一种高性能弹载数据记录仪的硬件、软件和结构设计方案。记录仪的硬件设计包括电源板、控制板和通信板,采取模块化的设计方式,易于调试。记录仪的软件设计实现了数据采集、封装、存储和回读的功能,其中存储过程支持存满自动覆盖,无须人为擦除。记录仪的结构设计主要是针对电磁干扰等因素,在保证体积尽量小的前提下进行了特殊设计。另外还对上位机的设计和界面进行了简要介绍。     

基于微带天线原理面天线设计的分析与仿真

介绍了应用在航空、航天、卫星和导弹上的面天线结构设计,根据微带天线原理,通过S11参数讨论面天线结构对天线尺寸大小、工作频带和辐射增益的影响,为实际设计天线提供理论数据.特别地讨论了脊形接地板高度(脊高)和基片长度对天线性能的影响,并对影响规律进行仿真对比.最后通过HFSS软件对其远近场仿真,仿真结果验证了基于微带天线设计原理设计的平面天线具有结构设计灵活,宽频带,实用性强等优点.     

弹载数据链收发天线设计

本文提出了一种应用于LS 频段弹载数据链收发天线,天线采用半八木天线形式。文中给出了天线和弹体一体 化的详细设计以及相应的计算结果。通过对天线样机测试,验证了该天线设计,其测试结果表明在工作频段内,天线的 电压驻波比分别小于1.7,在导弹水平方向±30°、垂直方向水平面上20°、水平面下70°的范围内主极化增益均大于 1.9dBi,满足了作为弹载数据链终端机天线应用的要求。     

一种具有加减信道的低旁瓣微带天线阵

本文设计了一种新颖的具有加减信道的低旁瓣微带天线阵.在研究低旁瓣角馈方形微带贴片天线的基础上,设计了一个3dB定向耦合器作为馈电部分,从不同的输入端口输入信号,分别实现方向图加减的功能.这种天线能够同时获得其视野内所有障碍物的范围和角度信息,不需要使用扫描天线或转换天线.使用ANSOFT公司的Serenade和Ensemble两种软件进行了设计、仿真和优化.实验结果与仿真基本一致,可见,这种天线完全可以满足设计要求.     

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.     

双频宽带双极化定向电磁偶极子天线设计

设计了一款双频带宽带双极化定向电磁偶极子天线。首先,采用最基本的电磁偶极子天线模型,通过对偶极子天线的形状进行调整以及增加Г形寄生枝节实现了双频段单极化定向电磁偶极子天线。其次,将两个单极化电磁偶极子天线十字交叉放置。最后,通过两个高度不同的Г形探针分别对两个天线进行耦合馈电,实现双频宽带双极化定向辐射特性。根据仿真结果,对天线模型进行了加工和测试。仿真和实测结果表明：天线在低频段0.8~0.96 GHz和高频段1.7~2.7 GHz内反射系数的模值均小于-10 dB,所对应端口隔离度分别大于20 dB和25 dB,天线的测试峰值增益在低频和高频段分别为5.5 dBi和8.2 dBi。该天线可应用在无线通讯系统中。     

智能天线的新军——自组构天线

自组构天线凭借其能够根据所处的电磁环境来改变自身的电形状这一特性, 已成为当今智能天线研究领域的一大热点.文中介绍了自组构天线的概念模型, 详细分析了三种常用的自组构天线的工作原理, 对未来自组构天线的应用和发展方向进行了具体的讨论.     

面向车载鲨鱼鳍的宽频MIMO天线设计

为了解决车载通信天线工作频带窄、尺寸大等缺点,文中提出了一款应用于车载鲨鱼鳍外壳的新型小型化、宽带MIMO天线。为了实现天线的宽带特性,充分利用了印制单极子天线易于引入多谐振的特点,首先通过合理的尺寸设计,将单极子天线谐振频率设计至工作频段中;然后,使用缝隙加载技术,增加天线谐振模式数量并改善天线阻抗匹配特性,拓宽了天线带宽并实现了天线的小型化。为了验证天线实际性能,将天线安装于鲨鱼鳍外壳中进行了测试。结果表明,该天线可以覆盖824～5 000 MHz的频段范围,驻波比均小于3,增益最低1.9 d Bi、最高6.2 d B,效率均高于49.5%、最高达89.2%。该天线可满足车载通信系统对天线的宽带化和小型化要求。     

一种共面波导馈电的缝隙型超宽带天线

针对超宽带通信系统,提出一种小型超宽带天线,可以应用于终端设备。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,缝隙结构为一矩形与一圆形组合而成,馈电结构与缝隙结构相似。天线的面积为22 mm×27 mm,印刷在厚度为0. 5 mm的FR4衬底上. 通过软件仿真分析了天线的工作原理以及尺寸对带宽的影响,仿真结果显示天线的带宽在不同的衬底厚度下均能覆盖UWB频段。天线的测试带宽为2.4 GHz~14.4 GHz,在超宽带的工作频段内测试效率超过76% ,测试增益大于2.1 dBi。     

一种小型宽带双极化5G基站天线

设计了一种适用于2G/3G/4G/5G移动通信的小型宽带±45°双极化基站天线。该天线由2对偶极子辐射片、2条微带馈线和1块反射板组成,辐射臂和微带馈线采用双面印刷工艺印刷在0.8 mm厚的FR4板,并固定放置于开有圆形槽的反射板上。对天线实物进行加工测试,测试结果表明,端口1工作频段为1.82～3.60 GHz,端口2工作频段为1.64～3.41 GHz;工作频段内,反射系数小于-10 dB,端口隔离度优于18 dB;交叉极化比在视轴方向大于17 dB,±60°方向大于15 dB;半功率波束65°左右,前后比优于18 dB,测试和仿真结果较吻合。所设计天线带宽宽,尺寸小,且制作工艺简单,成本低廉,适合批量生产,应用于5G移动通信基站中。     

机载共形的双环微带缝隙全向天线

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。提出一种双环微带缝隙天线,可以实现机载共形的全向天线。分析了系统对机载天线的要求、双环微带缝隙天线的展宽带宽的方法,并给出了该天线的设计参数和实测结果,实测结果与仿真结果一致,验证了设计方法的正确性。     

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。     

一种新型交叉馈电宽带印制天线

设计了一种新型交叉馈电宽带印制天线,该天线对存在耦合的宽偶极子进行电容加载,构成宽频带容性辐射单元,使用平行宽边耦合双线对两个辐射单元进行交叉馈电,实现阻抗匹配调节和提高增益的作用。通过理论分析和HFSS软件仿真计算表明:该天线能够在厚度1mm、εr=2.6的介质板上实现53%的阻抗带宽(VSWR<2.0),并且频段内方向图主瓣不分裂,增益可达4.8dB i,相位中心不随工作频率变化而移动。该天线易于设计和加工,参数易于调整,有较强的实用性。