覆盖层和空气隙对微带贴片天线影响的研究

应用时域有限差分法模拟同轴线馈电贴片天线的瞬态特性,分析了具覆盖层和空气隙的微带贴片天线,提取出谐振频率结果与实验结果吻合较好。求解了带宽和辐射方向图,并讨论了介质覆盖和空气隙对天线谐振频率和辐射特性的影响。     

嵌入钢壳的共形微带天线设计

针对安装空间受限且需要与安装壳体共形的需求,设计了一种工作于2.4 GHz频段的圆环形微带贴片天线.利用Ansoft HFSS软件建立了天线及其安装壳体的模型,通过仿真分析确定了天线的外形尺寸以及加载电阻的阻值.仿真结果表明:辐射贴片的外形尺寸与天线的谐振频率密切相关,尺寸增大会使谐振频率明显下降;增大加载电阻的阻值可有效降低天线的谐振频率;嵌入钢壳后天线的谐振频率提高了4.2%.利用矢量网络分析仪对天线嵌入钢壳后的特性进行了实测,测试结果与仿真结果吻合良好.     

一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。     

有耗矩形微带贴片雷达截面的全波分析

利用全波分析方法对有耗矩形微带贴片的辐射特性进行了研究，建立了同时考虑介质和贴片损耗的电场积分方程，并推导了此时雷达截面与辐射效率的关系式，结果表明通过改变表面电阻能够有效地降低微带贴片天线的雷达截面。     

36GHz微带天线阵列设计

采用Rogers(5880)作为介质基板材料,通过模拟仿真设计了一款工作频率在36GHz的矩形微带贴片天线.为了具有更高的增益与更窄的方向角,在单片贴片的基础上采用并联侧馈的馈电网络,利用阻抗变换时天线的特性阻抗进行匹配,设计了一款十六元(4×4)阵列天线,并且获得了较好的辐射特性.     

不同形状微带贴片天线性能比较

介绍了一种可应用于C波段的耦合微带贴片天线.微带贴片天线的辐射贴片形状多种多样并且对天线的各项性能具有重要影响.通过改变辐射贴片形状,设计等面积正六边形、三角形、圆形3种常规贴片天线并分析比较了贴片形状对于天线性能的影响.所设计的天线采用叠层结构和微带线耦合馈电,使得天线的性能有明显的改善.采用基于有限积分法的CST Microwave Studio电磁仿真环境分析不同贴片形状天线的性能,比较了中心频率、回波损耗、带宽及相对带宽、增益和方向性系数等参数.通过仿真,3种贴片天线都存在带宽较窄的问题,这是由于微带天线本身高Q值的特点导致的.相对于其他两种贴片,正六边形微带贴片天线的带宽最宽,辐射性能最佳.     

嵌于MMIC表面矩形辐射贴片的阻抗特性

采用时截有限差分（ＦＤＴＤ）方法，对嵌于单片微波集成电路（ＭＭＩＣ）表面的矩形辐射贴片进行了全波三维电磁分析，并在时域分析的数值结果基础上，给出了线馈型矩形辐射贴片的５参数和天线阻抗．理论分析的结果与实验数据有较好的一致性，从而证明，ＦＤＴＤ方法是分析和模拟微带贴片天线电磁特性的一种简便有效的方法。     

无应力组合贴片天线传感器温度性能模拟测试

基于组合式贴片天线的无源无线传感器可应用于结构形变的测量,但环境温度的变化会影响组合式贴片天线的电磁性能。针对环境温度变化影响天线传感器性能的问题,通过温度效应影响理论研究了材料温度系数(热膨胀)和介电常数变化(电磁场变化)对组合式天线谐振频率的影响规律,采用多物理场耦合方法对组合式贴片天线传感器进行了温度效应的数值模拟,对受热膨胀和基板介电常数受热变化的影响进行了量化分析。基于数值模拟明确了天线谐振频率变化的主要原因是基板受热导致介电常数变化,材料受热膨胀引起的谐振频率变化约为主因引起变化的20%,且为负相关。通过试验进一步研究温度对谐振频率的影响,将组合式贴片天线置于温箱中测定了温度梯度下谐振频率变化。模拟和试验结果均表明,随温度的升高,组合式贴片天线一阶纵向谐振频率增加,且具有线性关系,线性拟合系数均高于0.93,模型仿真平均增量预测误差小于20%。明确了该类组合式天线可采用线性温度补偿机制进行形变测量值的修正,为组合式天线传感器在实际工程应用中提供了技术基础。     

小型化微带缝隙可重构天线

提出了一种小型化频率电调微带缝隙天线,通过在螺旋缝隙上加载PIN开关二极管,实现了良好的频率可调特性．谐振缝隙采用平面螺旋结构,天线结构更加紧凑,尺寸较传统直缝隙天线减小了40％．由于开关直接加载于辐射很弱的螺旋非辐射缝隙,天线电调特性对开关性能的敏感程度显著降低,更容易实现频率重构特性．     

嵌于MMIC表面矩阵辐射贴片的阻抗特性

采用时域有限差分（ＦＤＴＤ）方法，对嵌于单片微波集成电路（ＭＭＩＣ）表面的矩形辐射贴片进行了全波三维电磁分析，并在时域分析的数值结果基础上，给出了线馈型矩形辐射贴片的Ｓ参数和天线阻抗。理论分析的结果与实验数据有较好的一致性，从而证明，ＦＤＴＤ方法是分析和模拟微带贴片天线电磁特性的一种简便有效的方法。     

一种新型复合结构笼型中馈天线

提出一种新型复合结构的笼型中馈天线．将笼型与不对称双锥结构相结合,展宽了天线的阻抗和方向图带宽,抑制了天线辐射方向图在宽频带内上翘或裂瓣．在馈电位置引入螺旋短截线,有效降低了天线的高度．采用矩量法对天线进行仿真和优化,设计并制作了一副超短波(VHF／UHF)宽频带天线．实测结果表明在100～750MHz频带内无须匹配或加载网络即可满足电压驻波比小于3.0∶1,在整个工作频带(100～400MHz)内增益平坦且大于1.5dBi．此外,天线高度和常规偶极子天线相比减小了约50％．     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．     

Characteristics Study of Portable Hand—Held Phone Antenna by MoM

The characteristics of one kind of handset antenna are analyzed by the method of moments.By using the Pocklington equation and the Galerkin method,the current distribution on the handset antenna is calculated,the input impedance and radiation patterns are obtained.In addition,the characteristics of monopoles mounted on conducting chassis box with different sizes are analyzed.The results show that the size of the conducting chassis box has significant effect on the performance of the handset antenna.Therefore,appropriately changing the size of the conducting chassis box may improve the performance of the handset antenna.     

基于碳纳米管吸波材料减少手机辐射对人体影响的建模与仿真

采用FDTD数值模拟方法,建立了涂敷有碳纳米管／聚乙烯蜡吸波材料的手机辐射对人体影响的计算模型,分析了碳纳米管材料对降低手机辐射剂量功率比吸收率SAR值及手机通信性能的影响。结果表明,使用碳纳米管吸波材料可以明显降低手机天线对人体辐射功率比吸收率SAR值,手机天线辐射方向图总体变化很小。     

一种高增益多频带微带贴片单元的设计

设计了一种由圆、正八边形、矩形组合构成的微带贴片天线,其使用同轴线馈电。采用有限元法对所设计天线的电特性进行了仿真研究。同时也对天线在不同尺寸参数下的性能指标进行了对比分析。结果表明,天线兼具高增益和多频带的特性,在2.25~2.33GHz、3.51~3.7GHz、4.34~4.6GHz频带内,带内回波损耗全部小于-10d B,天线最高增益达到7.37d B,且天线的E面和H面辐射波束较好,半功率波束宽度约是60°;仿真结果证实了所设计的天线具有良好的性能指标。     

超宽带TEM喇叭天线的研究与设计

超宽带天线技术具有广泛的应用前景,TEM喇叭天线是一种典型的超宽带天线.应用辐射方程,分析了带地板的TEM喇叭天线,对超宽带TEM喇叭天线阻抗和辐射特性问题进行了研究.该TEM喇叭天线由1个三角形金属板和1个地板组成,采用同轴线形式馈电.基于传输线模型,对TEM喇叭天线进行了建模仿真,并进行实验研究,结果表明,在1GHz~18GHz频带内,反射系数控制在-10dB以下,增益在8dB以上,并且在2GHz~14GHz频率范围内,增益均在12dB以上.测试结果表明,该天线具有良好的阻抗特性、定向性和群延迟特性,对脉冲辐射通信系统和超宽带雷达的研究具有很好的理论与实用价值.     

线天线辐射特性的矩量法分析

用矩量法对偶极子天线上的电流分布进行了分析，对电流分布的海伦方程用点匹配法进行了求解，最后得到了天线的电流分布和功率辐射方向图。     

Radiation Characteristics of the Reflector Antenna with Random Perforated Holes

The radiation characteristics of a doubly curved shaped reflector antenna with random holes is analyzed by physical optics (PO) method, and the probability model of the random holes and its numerical realization method are presented. The radiation patterns show that in the azimuth plane the peak sidelobe level becomes much higher as the reflector surface with random holes. The simulation results can provide a theoretical guidance for the radar attackers.     

丝网印刷柔性薄膜天线力电性能表征

为降低天线结构重量、提高天线与结构一体化效率,制备了一种可卷曲且易与结构共形的柔性薄膜天线.基于天线基本理论和丝网印刷工艺技术设计并制备了薄膜微带准八木天线.将薄膜天线辐射层看作颗粒增强复合材料,利用Mori-Tanaka复合材料细观力学方法预测其有效弹性模量,与拉伸叠加法结果吻合良好.基于内聚力模型,利用ABAQUS有限元分析软件模拟了薄膜天线基体/辐射层在90°剥离条件下的界面剥离过程,揭示了天线基体与辐射层之间界面破坏机理,得到薄膜基体/辐射层的界面剥离强度,通过90°剥离实验验证了内聚力模型的有效性.有限元得到的剥离强度为64N/m,与实测值误差为8.11%,吻合良好.最后,仿真和实验研究了柔性薄膜天线的反射系数和辐射方向图性能,仿真得到的薄膜天线谐振频率为3.02GHz,与实验谐振频率误差为2.37%,且在谐振频率处阻抗匹配良好.结果表明:本文设计制备的柔性薄膜天线具有良好的力学和电磁性能,在航空航天轻量化结构中有广泛的应用前景.     

两种新型球面螺旋天线的特性分析

将平面等角螺旋天线投影到半球面和部分球面上,得到半球面螺旋天线和部分球面螺旋天线两种新型球面螺旋天线．采用基于曲线基函数的矩量法对其辐射特性进行了分析,给出了天线的驻波、增益、极化及方向图等随频率变化的曲线．新型半球面螺旋天线具有较宽的圆极化带宽,部分球面螺旋天线增益曲线较为平坦,且易于加工,为不同要求下天线形式的选取提供了良好的依据．