双反射面天线偏焦问题的解决方法分析

大型双反射面天线理论焦点和天线变形曲面最佳吻合反射面新焦点不重合,会造成天线偏焦而导致天线性能恶化的问题。通过对横向偏焦的分析,推导出了馈源横向偏焦的表达式,对馈源横向偏焦量对天线性能的影响进行了分析,提出了寻找新的吻合面和偏转副反射面的2种解决偏焦问题的方法,并以65 m天线为例分别进行了仿真计算,仿真结果表明这2种方法能够很好地解决这一问题。     

Ka频段单偏置天线馈源定位精度分析

抛物面天线中,馈源与反射面的相对位置非常重要,因为它直接影响天线电气性能。以Ka频段单偏置抛物面天线为例,分析计算了馈源横向偏焦、纵向偏焦对天线方向图和增益的影响,并给出2组关于馈源偏焦距离与天线第一旁瓣电平和天线增益相对关系图,为今后天线结构设计提供一个理论依据。测试结果表明,该结果可以应用于实际工程。     

一种基于超低旁瓣的相控阵天线旁瓣相消算法

本文以口径边缘激励为零的Taylor-■分布函数作为选定波瓣形状,研究了相控阵天线的超低旁瓣设计中的Taylor-■线源综合法,提出了一种基于超低旁瓣的相控阵天线旁瓣相消算法。该算法通过调整Taylor-■分布函数中的设计旁瓣电平和控制旁瓣个数两个输入参数,使波瓣图中的零点对准干扰位置,从而实现相控阵天线的旁瓣相消。仿真结果表明,该算法可以有效地对抗干扰信号,进一步提高了相控阵雷达的空域抗干扰能力。     

误差对低旁瓣阵列天线旁瓣电平的影响

前言近年来低旁瓣阵列天线受到了广泛的重视。理论上可以设计出具有任意旁瓣电平的阵列天线,然而,实际上阵列误差和其它各种缺陷都会限制旁瓣的降低。那么旁瓣电平实际上究竟能低到多少?这个问题实质上是探求阵列误差对天线阵列波瓣的影响。这种影响在有关文献中已作了广泛的分析。Ruze研究了激励电流的随机误差对阵列辐射波瓣的影响。Bailin和Ehrtich论述了引起激励电流随机误差的机械误差。     

大型稀布相控阵天线设计及其旁瓣电平研究

本文对大型稀布相控阵天线设计及其旁瓣电平进行了研究.在用适当随机法设计稀布阵天线并对三种孔径尺寸,三十种孔径参考幅度分布,九种稀布率,用大周期随机数计算了45000个辐射孔径单元稀布排列方案及其全空域立体波瓣后,首次揭示了一些有价值的结论.最后,用数学回归法给出了精度较高的旁瓣电平计算公式.     

偏馈抛物面天线方向图外场测试分析

基于口径场法,提出了地基偏馈抛物面天线方向图的数值计算模型,分别给出了自由空间和镜面多径反射情况下的偏馈抛物面天线方向图,分析了测试距离对水平和垂直方向图的波瓣分布和增益的影响;同时分别仿真了固定测试距离情况下,偏馈抛物面天线镜面反射方向图随仰角和高度的变化规律.外场测试结果验证了仿真模型的正确性.该仿真模型能解释不同测试条件下,天线外场方向图的波瓣分布特点,对天线外场测试设计、性能评估和测试误差分析有一定的指导意义.     

一种Ⅹ-KU波段TSA天线设计

渐变开槽天线（Tapered Slot Antenna）具有宽频带、结构灵巧、易于电路集成和组成相控阵列等优点,但是通过分析和设计常规的指数型TSA天线,发现其存在后瓣和旁瓣较大、增益较低的缺点.通过改进天线整体结构和局部开槽的方法,优化了常规TSA天线表面和渐变槽线边缘的电流分布,并利用HFSS设计了一付工作于X波段、KU波段改进型TSA天线,与设计的常规天线TSA相比,天线主辐射方向3dB波瓣宽度增大,最大增益提高,后瓣和副瓣得到了一定的抑制.     

1.8m天线的一站四星

关于“一站多星”或“一锅多星”的问题,广大卫视发烧友已做过很多尝试,并发表了不少文章,但从天线理论方面进行分析的甚少。本人的“一站四星”主焦亚洲4号卫星(122°E),右偏焦(面对天线)收亚洲3S(105.5°E),左偏焦收亚太6号(134°E)和亚太5号(138°E)Ku或C波段,四颗卫星可收百余套免费节目,真可谓“大丰收”。题头图为实物照片,图1为安装示意图。“一站多星”技术应用的是天线理论中的“馈源横向偏焦波瓣偏移原理”。通过焦点且平行于天线口面(或垂直于天线旋转轴)的平面称为焦平面,在焦平面上通过焦点的直线叫焦线。如果在天线水平焦…     

多频段环焦型椭圆波束天线优化设计

针对小口径低剖面天线的多频段、低旁瓣和高效率的需求,提出一种基于切割赋形环焦天线和非均匀有理B样条（non-uniform rational B-spline,NURBS）曲面的环焦型椭圆波束天线的综合优化设计方法. 该方法首先采用样条函数将一维口面场参数化,针对赋形切割环焦天线进行第一次快速优化设计;然后,用NURBS曲面将优化后的天线主副反射面再次参数化,引入多目标优化差分进化算法,以天线效率和第一旁瓣为优化目标,对该环焦型椭圆波束天线进行第二次优化设计. 应用该方法设计并加工了一个410 mm×720 mm的环焦椭圆波束天线,工作频率覆盖了Ku/K/Ka三个频段,天线总效率达到49%以上,第一旁瓣低于–14 dB,电压驻波比小于1.44∶1. 实测结果和全波仿真结果吻合良好,验证了本文设计方法的有效性.     

一种重新赋形副反射面的环焦天线设计

首先针对相同口径的环焦天线主反射面通用化需求,对双反射面天线的发展背景和环焦天线优点及赋形机理进行了简要介绍,然后提出了一种在不改变环焦天线的主反射面曲线的基础上,改变馈源照射角和重新赋形环焦天线副反射面曲线的设计方法,最后依据提出的设计方法给出了设计仿真计算,计算结果满足工程需求,避免了天线主反射面重新开模具,实现了环焦天线主反射面通用化,大大降低了天线的生产成本。     

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。     

一种集总元件加载的宽带小型化多臂折叠天线

设计了一种小型化超低轮廓多臂折叠天线,通过在天线臂之间引入集总元件加裁并使用一个简单的高通匹配网络,实现了30～115 MHz频带内驻波比<3的宽带特性,天线高度仅0.4,m,为其最大波长的4%.仿真结果表明:此天线频率低端辐射效率达13%,高端辐射效率达60%.通过与单极子天线的增益对比,验证了仿真结果可靠性.     

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。     

Reconfigurable Microstrip Patch Antenna with Switchable Polarization

A novel reconfigurable microstrip patch antenna with frequency and polarization diversities is proposed. A U‐slot is incorporated into a square patch, and a PIN diode is utilized to switch the slot on and off, which realizes the frequency diversity characteristic. The polarization diversities among linear polarization (LP), right‐hand circular polarization (RHCP), and left‐hand circular polarization (LHCP) are also obtained by switching three PIN diodes on the slot and the truncating corners of a square patch on and off. The antenna design and experimental results are presented.