EBG高阻表面结构的矩形波导宽边缝隙天线

本文提出了波导宽边缝隙天线提高方向图前后辐射比的一种新的实现途径.文中采用在波导宽边上附加EBG (electromagnetic band-gap)高阻表面结构作为高阻接地面的新方法来提高波导缝隙天线方向图的前后辐射比,并对设计的EBG波导缝隙天线单元和阵列的辐射特性进行了仿真分析和实际测量,仿真和测量结果说明该方法对提高矩形波导宽边缝隙天线方向图的前后辐射比是十分有效的.     

基于EBG结构的波导缝隙天线RCS减缩研究

波导缝隙阵列天线具有结构紧凑、性能稳定等优点被广泛应用于雷达及卫星系统中,然而该天线会产生较强的雷达散射截面。文中采用在波导缝隙阵列天线上放置开槽的EBG结构,对其RCS减缩进行了研究。结果表明,在不影响天线辐射特性的情况下,加载该EBG结构可以有效地减缩波导缝隙天线的RCS。     

EBG结构在介质覆层波导缝隙相控阵中的应用

针对加载天线罩对于波导端头缝隙相控阵的天线性能和扫描盲点起到的恶化作用,提出了在阵面缝隙单元间加载EBG周期单元结构的方案,该方案结合了加载天线罩阵列缝隙之间的耦合特性以及EBG周期结构的抑制表面波特性,通过典型实例的数值仿真验证,消除了加载天线罩阵列的扫描盲点,展宽扫描范围,改善了天线阵的性能.     

基于开口谐振环的微带天线互耦抑制研究

提出了一种通过加载开口谐振环隔离板来抑制微带天线阵元之间耦合的方法。首先设计了一款工作频率在6GHz的微带天线阵,然后在其阵列单元间加载单环SRR隔离板结构。该结构在特定频段具有带阻特性,可以有效抑制天线单元间的互耦,增加天线单元间的隔离度。最后利用HFSS软件进行了仿真与优化。仿真结果证明:该结构的引入能使微带天线单元间的互耦因子降低10d B左右,体现了较好的互耦抑制特性。     

EBG对圆波导介质棒相控阵扫描特性的改善

将电磁带隙(EBG)结构应用到圆波导介质棒相控阵列中,利用EBG结构所具有的表面波带隙特性有效消除了相控阵中的扫描盲区.比较了无限阵列的扫描特性和有限阵列中心单元方向图在EBG加载前后的变化.仿真分析表明,以EBG结构作为圆波导介质棒相控阵的地平面,能有效消除扫描盲区,扩展扫描范围.     

EBG结构在曲面共形天线中的应用

利用Mushroom型EBG结构的等效电路和Bragg反射条件,设计了三种曲面EBG结构。并通过刻蚀和加载的办法将它们应用在曲面共形天线中。经过建模仿真,并且与普通的天线进行比较,发现附加EBG结构的共形天线的回波损耗得到了很好的抑制,辐射方向图也取得了很好的改良。天线的前向辐射有了不同程度的提高,背向和侧向辐射减小,在附虽EBG结构的二元阵中,阵元间的耦合效应也得到了有效的抑制。不过EBG结构单元不能距离天线贴片过近,否则也会引起新的互耦。     

螺旋地板式电磁带隙结构的传输特性分析

为了实现电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)的小型化,提出了一种螺旋地板式电磁带隙结构,即通过在接地金属板上加载螺旋结构的方法来减小谐振频率,实现EBG单元结构的小型化,并用HFSS软件建立结构仿真模型,分析了螺旋线单元长度变化对电磁带隙特性的影响规律。结果表明增加螺旋线单元长度可以使频率带隙向低频方向移动。最后,将地平面加载与未加载螺旋结构的两种EBG进行仿真分析。结果表明,螺旋地板式EBG能够抑制更低频段的电磁波,达到了EBG单元结构小型化的目的。     

基于波导式带阻结构的多元微带贴片阵互耦削减研究

多天线系统的互耦削减是当代无线通信技术关注的热点之一，开发出一种基于互补交叉弯曲线刻蚀阵列、适合用平面印刷电路工艺制作的二维准各向同性波导式带阻结构，通过在贴片单元之间加载此类波导式带阻结构实现了紧凑的弱互耦三元和四元微带贴片天线阵，实验结果显示不同阵元间耦合在中心频率上降低了8ｄＢ~ 30ｄＢ，验证了此类波导式带阻 结构削减相邻微带贴片阵元间耦合的有效性，所提的去耦方法对贴片阵元的辐射性能影响很小。     

基于EBG结构加载的二元天线阵列隔离度提升设计

本文利用加载平面EBG结构抑制表面波的方式提高了二元振子天线之间的隔离度。文中以X波段微带线馈电的印刷振子天线为例,分析了当两个振子组阵时,通过在天线馈线附近加载平面EBG结构,抑制了馈线的表面波传输,从而降低了单元天线间的能量传输,提升了天线间的隔离度。对加载EBG结构和未加载EBG结构的两元阵列天线进行仿真对比分析,结果表明两种天线辐射性能基本保持不变,而加载后的两元阵列在8GHz-9.2GHz频段隔离度得到了提升,验证了该方法的有效性。     

矩形开口波导间互耦的分析

开口波导是常见的相控阵的辐射单元,由于间互耦的影响,使天线单元在阵中的性能与孤立单元的性能大不相同。为了深入分析互耦对单元的反射系数及口面的场分布的影响,利用等效原理及切向磁场的连续性给出了求解波导口面磁流的积分方程,推导了计算公式。利用矩量法计算了口面磁流分布,分析了互耦对矩形开口的波导反射系数及口面磁流的影响。     

EBG 结构改善天线辐射特性初步研究

本文研究了高阻表面型EBG,其蘑菇形二维周期结构具有紧致特性,周期和单元尺寸远小于工作波长,非常适 合于阵列天线设计,它的表面波抑制特性有助于改善天线性能。采用Mushroom-like EBG 结构形式,针对12GHz 频率完成 初始结构参数选取,利用同轴探针模型给予验证。随后加载于波导缝隙阵列,采用HFSS 模拟软件,通过优化设计,降 低了方向图副瓣及后瓣,其中对第二副瓣和后瓣的抑制优于2dB,前向辐射也有所增加,达到了改善天线辐射特性的目的。     

一种计算波导耦合缝隙有源阻抗的方法

 针对耦合波导缝隙馈电时波导内电磁场复杂且不利于工程应用的问题,提出一种耦合波导缝隙有源阻抗计算方法.根据耦合波导端口处S矩阵与端口处输入阻抗矩阵的关系建立关于耦合波导缝隙有源阻抗方程,且采用牛顿法求解此非线性高阶分式方程,得到计及缝隙间互耦的耦合波导缝隙有源阻抗值.通过提取HFSS软件中耦合缝隙馈电的裂缝天线S矩阵进行仿真计算,结果表明该计算耦合缝隙有源阻抗的方法是有效的且适合大型裂缝天线耦合裂缝设计.     

Performance enhancement of a compact wideband patch antenna array using EBG structures

In this paper, a compact wideband linear microstrip phased array antenna (MPAA) is proposed. To reduce the size of MPAA, a compact wideband aperture coupled microstrip patch antenna (MPA) is utilized as array element. Size reduction of the array element is performed through incorporating an interdigital capacitor (IDC) in the patch and a metamaterial (MTM) unit cell close to slot in the ground plane of the antenna. By cutting two vertical slits from the slot, further compacting of the slot in the ground plane of array element is obtained. By this technique dimensions of the patch and slot are reduced by 12.9% and 12.2%, respectively. Furthermore, dimensions of the MPAA are reduced through decreasing the spacing between array elements causing the antenna performance degradation. To overcome this shortage and improve the radiation characteristics of the proposed MPAA, an electromagnetic bandgap structure (EBG) is utilized. The effect of implementing EBG cells on the reflection coefficient of the elements in the MPAA during beam scanning is studied in details. The maximum measured gain, bandwidth and cross-polarization level of the fabricated MPAA are 13.3 dBi, 24.4% and −40 dB, respectively making it a good candidate for monopulse tracking radar applications. The measurement results confirm the simulation results.     

X 波段加膜片式单脊波导裂缝天线的研究

等效导纳值是波导宽边纵缝天线的关键设计参数。为克服传统波导裂缝天线副瓣偏高、设计效率低下等问题,本文提出了一种单脊波导裂缝天线的改进设计方法,在传统波导裂缝阵列天线设计的基础上,利用等效导纳值对天线等效电路的影响,在裂缝单元下增加金属膜片,通过改变金属膜片的高度,优化裂缝等效导纳值,使得每个裂缝口径场分布更加接近于理论设计值,并在设计过程中使用牛顿迭代法提取导纳进一步缩短设计时间。通过设计实例表明:应用此方法设计单脊波导裂缝天线能够有效抑制副瓣电平,天线方位面副瓣电平可达到-30 dB 以下;在满足主要指标要求的前提下,设计效率显著提升。     

基于T型谐振器的抗干扰矩形波导缝隙阵列天线设计

介绍了一种抗干扰矩形波导缝隙阵列天线的设计方法,仿真、设计并加工了一款基于T型谐振器的四缝隙矩形波导缝隙阵列天线. 通过在矩形波导下壁引入周期性的T型谐振器,有效提升了天线的抗干扰能力. 测试结果表明,该天线的?10 dB阻抗带宽为10.3%（5.5～6.1 GHz）,增益为11.5～12.8 dBi,天线效率为72.1%～87.3%。与传统矩形波导缝隙阵列天线相比较,本文设计天线在抑制频段 7.9～9.6 GHz的抗干扰能力提升了32.2～69.3 dB,适用于多频段、多任务的无线通信、雷达系统等.     

Slotted waveguide linear array with polarisation control

The design of an experimental dual-mode waveguide linear array antenna is described and measurements on a 10-element model are presented. The antenna comprises a `notched? wall dual-mode waveguide containing an array of suitably located transverse/longitudinal slot pairs. Polarisation control is achieved by feeding the array through a 3 dB hybrid followed by a phase shifter.     

一种新型垂直极化同轴波导缝隙天线

结合波导缝隙和同轴线结构,提出了一种新型同轴波导缝隙结构实现天线小型化。首先,分析了同轴波导缝隙天线内金属摆线上的电流分布,改进了缝隙形式和摆线设计;然后,利用HFSS软件建立不同缝隙数目的同轴波导缝隙天线模型进行仿真,对比分析驻波带宽和方向图带宽;最后,建立不同缝隙数目的同轴波导缝隙天线有限阵列,对比分析阵列中天线增益和效率。     

扁波导馈电的平板缝隙天线阵的带宽扩展

扁波导馈电的平板缝隙天线阵,除了馈电波导内部耦合增强以外,带宽也受到限制.文章从谱域角度分析了缝隙天线的内外场分布,在此基础上,得到了周期波导和金属波导中各模式场的功率/储能谱.计算了波导缝隙天线的Q值并分析其变化规律,解释了扁波导馈电带宽受限的原因是辐射波导内的驻波储能场增强造成的.提出了在缝隙两侧增加扼流槽的改进方案,并同样从谱域的角度分析了该方案对带宽改善的影响.将该方案应用于一个实际的SIW平板波导缝隙天线阵设计中,获得了8.1%的带宽.     

一种高增益缝隙定向天线设计

为实现高增益低旁瓣的定向天线,设计了一种采用介质基片集成波导实现缝隙天线阵,并在辐射缝隙两边增加扼流槽,与传统的介质基片集成波导相比,大幅增加了带宽。最后实现了一介质基片集成波导天线阵,其带宽增加了8%,实际测试表明该天线具有高增益,低旁瓣,达到了设计要求。