三陷波特性的超宽带单极子天线

设计了一种具有三陷波特性的超宽带单极子天线。该天线通过在圆形贴片、馈线和接地板上引入半波长和四分之一波长的谐振电路,实现了三陷波功能,避免了与其他通信系统之间的干扰。通过仿真可知,天线的回波损耗带宽为1.88GHz～11.3GHz,陷波频段2.27GHz～2.60GHz,3.38GHz～4.12GHz和5.18GHz～5.93GHz,具有良好的辐射带宽和方向性。     

一种新型弹载共形多极化天线的设计与实现

为满足弹载共形天线宽波束的要求,设计了一种新型多极化天线。该天线有工作在圆极化和线极化的两个端口,分别由圆形贴片和加载圆盘的单极子天线实现,可接收空间三个互相正交的电场分量。通过在圆形贴片和圆盘间短接铜柱对单极子天线的匹配进行调节。实测结果表明,圆极化和线极化端口回波损耗小于-10dB的频率范围为1.21～1.85GHz和1.54～1.61GHz,轴比小于3dB的带宽为1.45～1.8GHz,端口间隔离度大于15dB。该天线结构紧凑,剖面低,能够满足弹载共形天线的要求。     

双极化共面波导馈电缝隙单极子天线研究

本文研究了一种双极化共面波导馈电缝隙单极子天线。该天线采用缝隙单极子天线作为天线单元,采用水平正交的方式实现双极化。该天线的馈电方式为共面波导馈电,并与SMA连接。在天线底部增加反射板,增强天线的辐射方向性并且提高天线增益。采用电磁仿真软件CST对该双极化天线结构进行建模仿真和优化设计,工作带宽为4. 1～4. 6 GHz。仿真结果表明,在工作范围内,天线的驻波比低于2. 2,隔离度高于20. 836 4 dB,天线辐射方向图的方向性良好,增益在5. 73 dBi以上,波束宽度在37°以上。对设计的天线进行加工测试,测试结果表明,天线的辐射方向性较强,驻波比和隔离度达到了预期要求,验证了该天线设计的可行性和有效性。     

一种新型单层单贴片宽带圆形微带天线

设计了一种新型单贴片单层的开缝微带天线。天线开缝后产生了两个相近的谐振点，通过对缝隙的调整，使得两个谐振点之间的S11〈-10dB。带宽因此也得到了比较大的提高。仿真与实测结果表明，该新型天线工作于2.64GHz时，带宽达到了10％（S11〈-10dB）。由于此种方法对天线的整体结构没有改变，并且只采用了传统的同轴馈电。因此制作成本低，结构简单，同时还保证了天线的低剖面性。     

一种共口径双频天线阵列设计

针对共口径双频天线阵列中,不同频率天线信号互耦干扰的问题,提出了一种增强不同频率信号之间的隔离度的方法。该方法使用滤波天线作为辐射单元,利用滤波天线的频率选择特性,抑制不同频率天线之间的信号干扰,有助于简化天线阵列的设计流程。根据此方法,建立了2×2天线阵列模型,分析阵列中邻近天线单元之间的耦合情况,对非滤波天线和滤波天线的隔离度情况进行了对比。结果表明:与非滤波天线阵列相比,滤波天线阵列不同频率单元相互独立,天线的反射特性相互之间影响更小。     

溢流式嵌镶圆管发射换能器的有限元分析

溢流式嵌镶圆管水声换能器是一种有效的低频宽带发射器，一般存在2种可供利用的谐振方式，即溢流环的液腔谐振和嵌镶圆管的径向谐振。本文首先应用解析的方法获得2种谐振的频率方程，然后应用有限元法建立了一个对称结构的溢流式嵌镶圆管换能器模型，通过ANSYS软件分析换能器的振动情况和响应曲线，并与解析法进行了对比。根据设计制作了溢流环换能器样件，并通过了相应的消声水池试验，试验结果表明，有限元模型计算准确且快捷，显示直观，其谐振频率设计误差可控制在5％以内。最终制作的换能器拥有2．35kHz的液腔谐振频率和6．4kHz的径向谐振频率，最大发射电压响应级为141．97dB，其径向谐振的-6dB带宽为3．9-9．4kHz，可提供全频段的发射带宽（包括液腔谐振在内）为2．1～10kHz±4dB。     

一种基于微带线-共面带状线巴伦馈电的Vivaldi天线研究

本文研究了一种基于微带线-共面带状线巴伦馈电的Vivaldi天线。采用单层介质基板,设计了一种微带线-槽线-共面带状线的巴伦结构,天线辐射部分采用指数渐变的Vivaldi天线,设计的馈电巴伦和天线辐射结构方便连接,整个天线具有结构简单、易于设计的优点。采用全波电磁仿真技术,对微带线-共面带状线巴伦进行优化设计,使之满足天线辐射器的阻抗匹配要求。仿真结果表明,在2. 5～3 GHz的频率范围内,设计的天线回波损耗约小于-10 dB,增益大于4 dBi,具有较高的效率。对设计的天线进行了加工和测试,结果表明了设计的有效性。本文设计的Vivaldi天线可用作相控阵天线的单元,具有实际工程意义。     

周向前倾弹载介质阵列天线的设计

根据弹载探测系统的探测要求,设计了一款毫米波介质阵列天线.将6个介质天线单元均匀安装在弹体侧向一周,通过波导馈电形成阵列天线.阐述了基本理论和设计方法,给出了设计尺寸.ANSOFT HFSS仿真结果表明,该阵列天线辐射方向图轴向前倾30°,周向方向图接近圆,且在37.8～ 38.9 GHz的工作频段内VSWR＜2,最高增益可达到11 dB.该阵列天线适用于相关工程.     

电热火工品感应电流与连续电磁波频率的关系

电热火工品电磁波环境下的响应效应与规律性是开展电磁安全性研究及环境适应性设计的基础。为了得到影响电热火工品电磁响应的重要参数与规律,用实验室建立的连续电磁波环境模拟系统与感应电流测试装置,研究了电热火工品电磁波环境下感应电流与频率间的关系。结果表明,电热火工品感应电流与电磁波频率间存在谐振关系。以火工品垂直脚线状态为例,其脚线长度为0.72 m时,对应感应电流谐振频率约为200 MHz。在此基础上开展的理论计算与仿真研究,证实了火工品脚线的天线特性是影响其电磁响应的关键因素。电热火工品在其脚线长度对应的谐振频率点处感应电流值最大。     

一种平面等角螺旋天线及宽频带巴伦的研究

分析了平面等角螺旋天线的研究方法，设计了工作于0．4～2GHz的双臂平面等角螺旋天线。根据天线的平衡结构和宽带特性，设计了一种阻抗为指数渐变的微带线-平行双线形式的宽带巴伦，并可采用50Ω同轴电缆馈电。测量结果显示天线和巴伦表现出良好的圆极化和宽频带特性。     

一种小型化发夹型双频交叉耦合滤波器的设计

结合交叉耦合滤波器综合技术及利用寄生通带实现双通带方法进行双频带通滤波器的设计。将阶梯阻抗谐振器(SIR)结构引入小型化发夹谐振器,利用寄生通带灵活设计双频带通滤波器;利用交叉耦合技术在滤波器阻带产生传输零点,以实现高性能的带外抑制特性;选取4阶2对称传输零点的拓扑结构来实现双频交叉耦合矩阵。研制出的四阶小型化发夹型双频带通滤波器中心频率为2.35 GHz和5.15 GHz,带外衰减基本在30 dB以上;体积小、性能好,具有很好的实用性。     

Ka波段宽带圆极化微带天线单元及阵列设计

设计了一种基于矩形缝隙耦合的Ka波段圆极化微带天线单元,分析了各参数对轴比特性的影响;为改善天线的轴比带宽和圆极化纯度,采用顺序旋转馈电技术,设计了4×4宽带圆极化微带天线阵列。仿真结果表明,该天线阵列具有良好的宽带特性,其阻抗带宽(S11<-10dB)达25%(31.4～40.2GHz),轴比带宽(AR<3dB)达17%(31.8～37.8GHz)。     

弹载超宽带小型化阵列天线单元及阵列设计

通过天线单元中加载金属化过孔及馈电端采取三级阻抗变换等一系列手段设计一种Vivaldi天线单元,在5~11 GHz频段内驻波VSWR2,物理尺寸只有14 mm(宽度)×32 mm(高度)×1.07 mm(厚度),相比于传统Vivaldi天线,单元宽度尺寸减小了53%,并通过对辐射贴片边缘开槽降低了天线E面耦合,达到了超宽带小型化的设计结果。利用该单元设计了一个7×7的矩形阵列,该阵列全频带内扫描角度可达±60°,满足阵列天线设计要求,可应用于空空导弹弹载的超宽带相控阵天线中。     

抗干扰设备中的宽带分形微带天线

在馈源终端引入自相似性分形结构,提出了一种新型的抗干扰宽带微带天线。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS对分形馈源对驻波的影响和电流分布进行了仿真与讨论,获得了约116%的阻抗带宽(VSWR≤2),频率范围是1.66 GHz~6.20 GHz,比文献[3]中没有做分形结构处理的天线展宽了200 MHz带宽。分别给出了2 GHz和5 GHz频点的计算方向图,方向图在频带内基本相同。     

深埋环境下电磁波传播特性数值分析

针对无线传输回收侵彻数据方法中如何使电磁波能够在有损的深埋环境中传播理想的距离的问题,对深埋环境下电磁波传播特性进行了数值分析。以均匀平面波在有损媒介中传播为模型,分析了不同频率的电磁波在有损媒介中的衰减情况,环境电导率对电磁波传播衰减的影响和电、磁场分量在深埋环境下的传播特性曲线。分析结果表明,当辐射电磁波频率为2.4 GHz时,最低接收电平所对应的传播距离约为1.35 m;当辐射电磁波频率为0.433 GHz时,最低接收电平所对应的传播距离约为1.68 m;在辐射0.433 GHz电磁波,环境电导率为0.1 S/m时,可接收到的最大传播距离约为0.75 m;当电导率为0.001 S/m时,可接收到的最大传播距离超过4 m。最后提出了提高发射模块输出功率、辐射相对较低频率的电磁波、设计合适弹载天线、无线传输与有线传输相结合4项优化方案以增加传播距离。     

目标穿越引信天线的模拟技术

针对常用的脉冲多卜勒机和续波多卜勒引信体制,介绍了两种实用的模拟目标穿越引信天线主瓣的方法。方法之一是模拟目标穿越引信天线主瓣的时间;方法之二是模拟目标从引信天线旁瓣跃渡到天线主瓣的物理过程,从测试角度阐述此两种模拟方法的特点。并且提出了应把检查导弹引信的一次性启爆可靠性作为引信设计定型、产品出厂验收,及部队勤务维护等必不可缺的测试、考核项目。该两种模拟方法均可在4—18GHz频率范围内实现。     

介质覆层对圆柱共形微带天线性能的影响研究

研究了圆柱共形微带天线加载介质层对天线性能的影响。首先采用互易定理分析了加载介质层后圆柱共形微带天线辐射特性，然后运用有限元法计算了天线的方向图．与文献结果进行了比较，验证了程序的有效性。最后。对不同介质覆层厚度和不同覆盖层介电常数下天线的散射参数和辐射方向图进行了仿真。结果表明，圆柱共形微带天线加载介质层后，天线的谐振频率产生了漂移而且阻抗带宽明显降低，介质层厚度对天线阻抗带宽的影响较大，而介电常数的影响相对较小。     

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线研究

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线具有频带宽、辐射效率高和剖面薄等优点,对实现毫米波雷达导引头的小型化研制工作具有重要的工程意义。根据基片集成波导理论,采用阵列天线设计方法,研究了基于微带贴片加载形式的单元裂缝天线频率带宽拓展方法;基于基片集成波导的平面馈电网络设计方法,设计了16×12微带贴片加载的基片集成波导裂缝阵面结构、并馈基片集成波导功率分配及和差波束形成网络,使用HFSS对天线模型进行了仿真分析和优化设计,研制了毫米波频段单脉冲基片集成波导裂缝阵列天线样机实物。经测试,天线带宽大于1 GHz,效率优于30%,驻波小于2,厚度仅为4 mm,指标测试结果与设计相符合。     

平面正弦天线及其小型化馈电巴伦

研制一款工作频段为3～15GHz的两臂平面正弦天线，使用50Q同轴电缆馈电。正弦天线具有平衡辐射结构及超宽带特性，因此必须使用相应的馈电巴伦进行匹配转换。但传统的指数渐变微带巴伦纵向尺寸过大，通常为0．5λmax不利于整个天馈系统的紧凑布置。因此，设计了一种小型化的微带馈电巴伦并用于两臂平面正弦天线的馈电。通过测试比较发现，在其各项性能和常规微带馈电巴伦的正弦天线基本保持一致的前提下，纵向尺寸得到了很好的压缩，利于实现紧凑布置。     

基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线

针对传统毫米波引信天线无法兼顾宽波束、高增益、小尺寸的问题,提出了一种基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线;该天线由5个微带贴片串联构成,天线尺寸仅为20 mm×8 mm,微带贴片之间距离固定,通过频率扫描方式改变天线主波束指向;毫米波引信在弹丸落地前根据落角信息计算出天线的主波束倾角,然后通过调整引信的工作频率使频扫天线主波束垂直照射到目标;仿真与实测结果显示:天线工作频率为30.2～35.6 GHz,在整个频带内增益均大于11 dB且幅值基本保持不变;天线通过频扫方式其E面主波束探测角可以达到78°;该天线高增益、小尺寸,天线的频扫特性使引信在不同落角情况下均能保持对目标的最大探测能力.