减小平面近场测量中多次反射误差的新方法

本文给出了用平面近场技术测量超低副瓣天线时,平面近场测量总误差与天线远场方向图副瓣电平的误差方程,并进行了计算机仿真;提出了减小平面近场测量中探头天线与待测天线间多次反射误差和微波暗室电特性误差对超低副瓣天线所引入的测量误差的"自校准法",实验结果说明该方法是解决平面近场测量中多次反射和微波暗室电特性误差较为理想的方法.     

Vivaldi宽频带微带天线的设计与仿真

根据微波暗室中天线近场测量系统的需要,设计了一副频率范围为0.5~4.5 GHz的Vivaldi宽频带微带天线,并利用高频结构仿真软件HFSS对所设计天线的几何结构进行了优化,计算了天线的驻波比、方向图等重要的电性能参数。仿真结果表明该天线在整个工作频段内的电磁特性能很好地满足宽频带天线的技术指标要求,加工成型后可用在宽频带测量系统中作为标准的接收天线。     

一种高增益微波光子天线阵列的设计

设计了一种中心频率为20 GHz的8单元微带光子天线阵列,利用微波光子技术解决了传统微波技术在高频、宽带等方面的问题。天线单元为矩形微带贴片天线,馈电网络采用具有λ/4阻抗匹配枝节设计的多级T型等分功分器。采用光子上变频技术产生20 GHz的微波信号,光载微波信号经光纤传输后由阵列天线发射。利用三维高频结构电磁场仿真对该天线阵模型的搭建和优化进行仿真,结果表明天线阵仿真阻抗带宽为1.15 GHz,在带宽内最大增益为13.6 dBi。将天线阵列应用到微波光子系统发射端,测量结果表明,最大增益可以达到6.92 dBi。该天线阵列性能良好,可广泛应用于未来移动通信网络覆盖领域。     

一种新型超宽带双极化EMC测量天线

针对目前大多数波导喇叭电磁兼容(EMC)测量天线存在的重量重、频带窄和单极化等问题,设计了一种新型超宽带Vivaldi双极化EMC测量天线。通过将2个相同的Vivaldi天线十字正交安装,实现双线极化功能;优化2个天线的馈电位置,实现2个天线高隔离、方向图一致、对称、平缓和交叉极化低等技术要求。利用ANSYS HFSS电磁仿真软件对天线进行仿真分析,结果表明,0.6～6 GHz时,辐射方向图在±55°内平缓、对称、无凹坑,满足探头天线的使用需求。整个频带内交叉极化<-25 dB,2个输入端口隔离度≤-28 dB,完成了对天线实物的加工,其测量结果与设计结果较好地吻合,满足了作为EMC测试天线的使用需求。     

应用微波全息照像测量大型反射体天线

引言作为解决天线测量中某些问题的一种可能的方法,特别是从近场测量中判断误差和评价天线结构的设计特性,提出了反射体天线微波全息照像(相位和幅度)测量技术。利用这种方法所能够测出的许多天线特性中,测量整个反射体表面与理想形状的偏差是有重要意义的     

低旁瓣微波辐射计天线设计和应用

提出一种高灵敏度微波辐射计设计方法,它采用辐射计天线的低旁瓣和高主波束效率设计,通过降低辐射计的系统噪声温度(尤其是外部变化的天线噪声温度),实现系统的高灵敏度。给出了微波辐射计天线方向图的理论仿真和实验结果及系统灵敏度的测量结果。辐射计天线实测结果表明:二个波段的天线副瓣电平均低达-30dB,天线主波束效率均高于95%。微波辐射计系统的实测结果表明:新方法使辐射计实际测量达到0.05K的高灵敏度。该系统也可在大气遥感测量、人工影响天气、土壤水分测量等领域应用,为防洪抗旱提供实时的降雨特性资料,在雷达和卫星通讯等领域,应用于电波的中性大气折射订正。     

一种新型双频天线的设计与仿真

本文使用一类新型的天线双频实现方法,设计和仿真了一种工作在600MHz/1800MHz 的双频天线。从振子天线、 Vivaldi 天线的工作原理出发,结合镜像原理完成了本天线的设计。而后,分别利用HFSS 和CST 微波工作室对天线进行 建模仿真,得到了良好的双频性能,同时也验证了设计思路的正确性。     

应用于早期乳腺肿瘤探测的小型化超宽带天线

设计了两款可以应用于早期乳腺肿瘤超宽带微波检测技术的超宽带天线。两款天线均为平面单极天线,分别由叉形、三角形金属贴片和槽口金属接地板构成,采用微带线对其进行馈电。经过仿真优化,两款天线的-10 dB回波损耗频率覆盖范围分别为4～10 GHz和5～10 GHz,且在此带宽内具有良好的全向性。对叉形极子天线进行了实物测量,试验数据与仿真结果相吻合。两款天线体积小、结构简单、加工简便,能够较好地满足微波成像检测乳腺肿瘤技术中天线阵列的设计要求。     

二维综合孔径微波辐射计圆环结构天线阵 及其稀疏方法

本文介绍了圆环天线阵二维综合孔径微波辐射计的测量原理和反演算法,并通过模拟退火算法讨论了两种二维综合孔径微波辐射计圆环阵的稀疏方案,一种方案利用天线旋转,在半圆周上稀疏天线;另一种方案通过将空间频率采样点的均匀分布作为优化的约束条件,在全圆周上稀疏天线.结果显示两种设计较传统设计均有改进之处.对于半圆周天线而言,在积分时间允许的条件下,通过天线旋转与分时测量,天线阵可进一步稀疏.对于全圆周天线而言,与Y形天线阵结构相比,在同样的空间频率覆盖范围内,全圆周天线阵使天线单元数达到了最优.     

基于地板开槽的陷波矩形渐变超宽带天线设计

提出了一种具有陷波特性的UWB天线.该天线用开槽的金属片作为辐射单元,并通过对地板的开槽处理减小了天线的尺寸.结合HFSS仿真工具,对天线结构进行理论优化并通过大量仿真对天线尺寸进行调整;设计出一种基于FR4介质的尺寸为25*15*1mm3的天线模型,并设计模型进行加工测量.该天线的工作频带覆盖3.1～10.6 GHz,并避免了3.5-GHz WiMAX,和5.825-GHz WLAN频段,适于超宽带无线通信系统的应用.     

微带整流天线的设计与试验

微带贴片整流天线质量轻,接收面积大,非常适合微波飞机、高空平台等微波输电中对天线质量要求严格的场合.提出了两种微带整流天线的设计,结合高频仿真软件ADS 2003C、IE3D V10.0对天线的设计实现方案进行了研究,给出了一整套的微带贴片整流天线的设计步骤,通过试验对各种实现方案进行了比较和对设计步骤的正确性进行了验证.     

基于最佳配相控制的相控阵天线快速测量方法研究

为了解决相控阵天线快速测试问题,研究了一种相控阵天线测量的新方法.测试中相控阵天线和测试探头均不动,利用相控阵天线中各移相器的移相状态可控的特点,采用优化的配相快速算法,应用相控阵天线一些已知可信的信息,从而使测量具有较高的效率.给出了一个相控阵天线模型的仿真结果,以验证方法的正确性和有效性.     

基于最小二乘法的平面波综合

将最小二乘法引入近场天线测量中,提出了一种新的平面波综合方法。以半波对称振子组成的矩形平面阵作为平面波综合的理论模型,用这一新方法寻求阵列单元的最佳幅相分布,以使所综合出的准平面波质量最好。计算结果表明在待测区域大小一定的条件下,利用本文方法可以实现较传统方法更小的探头阵列要求。良好的仿真结果证实了该方法在天线测量及散射测量应用中的有效性。     

用于高功率微波测量的圆极化微带阵列天线

在进行高功率微波(HPM)辐射场测量时,测量天线的极化匹配对测量精度影响较大。为提高测量精度,介绍一种微带圆极化阵列天线,采用功分器作为馈电网络,获得了小于1 d B的轴比,与非阵列圆极化微带天线相比,使轴比降低约1 d B。因此,当采用该圆极化阵列天线测量线极化微波的远场辐射时,使极化失配对测量结果的影响由±13%降至±3.6%左右。     

平板微波炉均匀性提升研究

提出了一种平板微波炉新型曲面天线结构,与平面天线结构相比,其加热均匀性具有明显改善,同时消除采用平面天线的平板微波炉产生的微波盲区。该曲面天线由曲面金属片和内导体构成。根据微波天线理论,首先设计平面天线和曲面天线初始尺寸,然后运用电磁仿真软件HFSS实体建模,通过仿真空载和负载条件下,对比验证曲面天线能够提升均匀性和消除微波盲区,最后再通过天线手板测试验证。研究表明新型曲面天线相对平面天线,加热均匀性提升10.3%,且消除微波盲区。     

面向微集成的金刚石NV色心与微波天线的一体化

针对金刚石氮空位(NV)色心量子传感器中微波天线体积大、无法与金刚石紧密接触造成天线与金刚石位置不固定、引起传感器灵敏度低的问题,设计了一种将微波天线集成到金刚石NV色心的一体化方法.采用导电性更强的金薄膜作为天线材料,通过高频结构模拟器(HFSS)仿真软件确定天线尺寸.利用微纳加工工艺和磁控溅射技术在金刚石NV色心表...     

水下短距离微波无线通信实验探索

以上海市各区不同泳池为样本水源,使用微波谐振腔法获得样本的品质因数和电导率参数,建立了微波信号在泳池中传播的路径损耗模型,并评估了水下无线传输距离,选定水下无线通信实验的频率。设计加工了微波发射前端天线及相关电路模块并用于水下测试。实验综合运用了微波理论、天线技术、电磁场仿真设计、微波器件加工与测量等电磁场与微波技术专业知识,具有较强的工程应用价值。     

小型无线场强探测传感器研究

近年来,微波加热因其高效性和清洁无污染等优点广泛应用于各个领域。然而,微波加热的不均匀性限制了微波作为高效加热能源的应用。通过测量和分析加热腔中的电场分布情况可以帮助设计人员改进微波加热腔体设计,提高微波加热的均匀性。现有的场强测量设备均为有线设备,应用场景极为有限。因此,本文提出了一种由探头、接收机和上位机三部分组成的无线场强探测传感器。介绍了无线场强探测传感器的结构和原理,采用横电磁波小室进行校准。通过一系列测量实验表明实测值与标准场强仪测量值一致性较好,可满足工程测量需求。     

一种开槽的双频段宽带科赫分形天线

基于分形理论设计了一种开槽的双频宽带特性的科赫(以下称Koch)雪花分形天线.天线的结构紧凑,两个工作频段宽覆盖了第二代移动通信数字蜂窝系统(Digital Cellular System,DCS)/个人通信业务(Personal Communication System,PCS)频段、第三代移动通信时分同步的码分多址技术(Time Dicision-Synchronization Code Divcision Multiple AccessTime,TD-SCDMA)频段和全球微波互联接入或无线城域网(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMax)频段等无线通信频段.同时,天线在各个工作频段内有良好的方向辐射性.天线模型经过二维电磁仿真软件(High Frequency Structure Simulator,HFSS)仿真分析,并对天线的样品进行了实物测量,仿真结果与测量结果有较好的一致性.     

超高性能低剖面微波天线的工程设计

针对超高性能要求的微波天线需求,提出了一种低剖面反射面天线的方案,采用F/D＜0.2的“深锅”反射面配合一种后馈式自支撑馈源,实现较优的方向图包络,满足ETSI Class3的要求.文中给出了设计思路、方法和一些工程经验,并以0.6 m、15 GHz微波天线为例,利用仿真软件FEKO分析天线的性能,结果表明,仿真结果与测试结果吻合良好.