宽频带宽波束磁电偶极子天线设计

为了展宽天线的波束宽度,在磁电(ME)偶极子天线的基础上,该文设计出一种低交叉极化宽频带宽波束的新型磁电偶极子天线。通过将振子倾斜弯折,展宽了天线的波束宽度;结合6个寄生振子的对称加载,提高了辐射方向图的一致性。在型馈电结构基础上,优化天线的振子间距和振子长度,实现了天线58.5%的相对带宽(S11-10 dB),频带范围为2.3~4.2 GHz;对振子倾斜角度以及寄生振子的参数进行优化,在2.4~4.0 GHz的频带内实现了辐射方向图E面和H面同时达到120以上的半功率波束宽度(HPBW)。测试与仿真有较好的一致性,证明了所设计天线不仅具有宽频带宽波束特性,同时在整个频带范围内方向图的一致性得到了极大地提高。     

共面波导馈电蝶形开口振子缝隙天线

讨论了共面波导(CPW)馈电蝶形开口振子缝隙天线。在缝隙振子天线两端加入蝶形开口结构,形成振子蝶形组合结构天线。使用有限元仿真软件(Ansoft HFSS)分析了设计的天线,结果表明组合结构天线具有振子天线与蝶形天线的优点:蝶形天线的宽带特性与振子天线的高增益特性,整个天线的性能得到提高。使用了两种馈电方式:感性耦合和容性耦合,感性耦合时组合天线的带宽特性较好,从振子天线5.9%提高到10.32%;容性耦合时增益特性较好,从振子天线的3.19dB提高至6.27dB。分析了衬底厚度对天线的影响,衬底厚度的增加使谐振频率降低,但对天线带宽的影响不大。     

基于极化转换超表面的低RCS对称振子天线设计

本文基于极化转换超表面加载技术提出了一种具有宽带雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)减缩特性的对称振子天线。用极化转换超表面代替传统对称振子天线的金属反射板， 在不影响天线辐射性能的前提下，实现了天线的带外 RCS 减缩。以对称振子天线为例进行了仿真研究，当电磁波分别以 x 极化和 y 极化方式垂直入射时，相对于传统对称振子天线，加载极化转换超表面的天线可在 5~18GHz 频段内实现不同程度地单站 RCS 减缩，其中 5dB 以上单站 RCS 减缩带宽分别为 6.3~14.5GHz 和 5.9~14GHz。仿真结果表明加载极化转换超表面的天线在保证辐射性能基本不变的情况下，可以实现良好的带外 RCS 减缩性能。     

基于集总电阻加载吸波器的紧耦合超宽带天线

基于集总型电阻频率选择表面吸波器,设计一款超宽带紧耦合天线阵列。在天线阵列与地板之间加入两层结构集总型电阻频率选择表面吸波器,改变天线与地板之间的传输特性,有效抑制天线短路零点出现,扩展天线带宽;同时利用天线间强耦合效应,减小天线单元结构尺寸。使用集总电阻和金属环构成的吸波器代替常规阻抗型频率选择表面结构,降低天线阵列设计与加工难度,同时可有效改善天线阻抗匹配。仿真实验表明,通过调节集总频率选择表面吸波器物理结构、加载电阻阻值和天线间耦合电容值等参数,当天线单元驻波比小于3 时,可实现带宽范围达12.6:1 (1.5～19 GHz)的超宽带性能;并在2.2～18.3 GHz 范围内具有驻波比小于2 的良好匹配性能。     

一种耦合微带馈电的印刷单极子天线设计研究

给出了一种耦合微带线馈电的印刷单极子天线的设计,可在WLAN的2.4/5.2/5.8 GHz全频段下工作.该天线由耦合微带线馈电对称三角形贴片辐射单元构成,在不同的奇偶模激励方式下均可激励出双频工作.通过仿真分析了该天线在不同模式激励馈电情况下的参数性能表现,并作出了理论上的解释.研究结果表明该天线在两种激励方式下天线各项带宽特性均表现优异,阻抗带宽从普通微带天线或半波振子天线的5%左右提高到20%以上;奇偶模激励方式下的天线方向图有很大不同.该天线设计简单,结构紧凑,可以适用于不同应用场合.     

一种微带准八木天线的改进设计*

在RamadanA.Alhalabi设计的准八木天线基础上进行了改进设计,采取增加展宽天线带宽的两个寄生贴片和振子耦合枝节和提高天线增益的天线背面引向振子组,减小天线体积的馈线结构等改进措施,从而达到展宽天线相对带宽的目的.使用Ansoft HFSS软件对改进天线进行仿真实验和对实物天线进行测试,结果表明:这种改进型天线结构设计合理,其相对带宽都大于20％ (VSWR≤2),在2.4GHz处的增益都大于10dB,天线具有良好的性能,从而拓宽了该准八木天线的应用范围,而且紧凑的结构和较小的尺寸便于天线组阵.     

短波发射机与双极天线的配接问题

一、前言在短波段远距离通信时,往往使用对称双极天线。这种天线产生水平极化波,主要用于天波传播,方向性较强,通信距离较远。其有效辐射部分为水平的对称振子,对称振子由多股细长导线构成。双极天线的馈线有平行线馈线和电缆馈线两种。电缆馈电双极天线的对称振子长度往往随使用频率而改变,例如英国TRA-931电台,法国LMT-3451电台均使用这种长度可变的双极天线。我国以前用得比较多的双极天线是固定长度、平行线馈电的双极天线,例如44米双极天线。     

新型毫米波宽带圆极化微带天线阵列设计*

提出了一种基于H形缝隙耦合的毫米波方形切角圆极化微带天线单元,对影响其轴比特性的各参数进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了4×4毫米波宽带圆极化微带天线阵列.仿真结果表明,该天线阵列阻抗带宽(S11＜-10dB)和轴比带宽(AR＜3dB)分别达到了25.9％(32.2 ～41.8GHz)和20.1％(32.6～ 39.9GHz),与传统圆极化微带天线阵列相比,分别提高9.7％和14.7％,天线阵列最大增益为19dB,在整个轴比带宽内,增益均大于15 dB,副瓣电平及交叉极化电平均较低.     

单馈点宽带圆极化交叉偶极子天线

基于传统交叉偶极子天线,设计了一款应用于全球定位系统(GPS)的宽带圆极化天线。该天线用一个50 Ω的同轴线给交叉偶极子馈电,通过一对四分之一空置印刷环使振子臂之间形成90°相位差以产生圆极化辐射。为了拓展阻抗带宽和轴比(AR)带宽,在耦合贴片上进行切角、开缝处理。Ansoft HFSS仿真结果显示,阻抗带宽(|S11|<-10 dB)为66.7%(1.141~2.283 GHz),3 dB轴比带宽为33.3%(1.347~1.885 GHz)。在工作频段内最大圆极化增益为8.2 dBi,圆极化特性良好,实现了带宽展宽的目的。     

一种宽带全向圆极化天线

基于环天线-偶极子模型,本文提出一种宽带全向圆极化天线.天线包含四对围绕圆柱放置的倾斜振子和一个宽带馈电网络.每对振子包含一个主辐射振子和一个用以增加带宽的寄生振子.馈电网络包括四个宽带巴伦和一个阻抗匹配电路.实验结果表明,该天线15-dB回波损耗带宽和3-dB轴比带宽分别为31%(1.68-2.31GHz)和30%(1.7-2.3GHz),水平面不圆度小于1dB.     

一种超宽带宽边耦合微带定向耦合器

提出了一种新颖的超宽带宽边耦合微带定向耦合器,相比窄边耦合结构,宽边耦合增加了耦合面积,可实现宽频的3 dB紧耦合.同时,为进一步拓展耦合器工作带宽,该文采用渐变耦合结构替代传统的矩形耦合结构.通过HFSS仿真验证,此定向耦合器在2～6 GHz频带内插入损耗小于0.9dB,输入端口回波损耗大于20 dB,端口隔离度大于21 dB.     

An 86-106 GHz quasi-integrated low noise Schottky receiver

An integrated planar receiver has been developed and tested over the 82-112 GHz bandwidth. The quasi-integrated antenna used in the receiver has a high gain, a high Gaussian coupling efficiency and a wide bandwidth. The mixer design consists of a planar GaAs Schottky diode placed at the feed of a dipole probe suspended inside an integrated horn antenna. The diode uses an etched surface channel and a planar air bridge for reduced parasitic capacitance. At 92 GHz, the room temperature antenna-mixer exhibits a double sideband (DBS) conversion loss and noise temperature of 5.5±0.5 Db and 770 K±50 K, respectively. The measured DSB conversion loss, and noise temperature over a 20-GHz bandwidth (86-106 GHz) remain less than 6.2±0.5 dB and 1000 K±50 K, respectively. The low cost of fabrication and simplicity of the design makes it ideal for millimeter- and submillimeter-wave receivers     

一种基于紧耦合结构的超宽带天线阵列设计

设计了一种超宽带紧耦合天线阵列,该超宽带天线由两层印刷有偶极子单元的周期结构构成,上层互不相连的偶极子单元为寄生层,下层在E 面增加了强耦合结构的偶极子单元为辐射单元层。馈电网络由Marchaned 巴伦和宽带Wilkinson 功分器组成。仿真结果表明:天线法向辐射时在0.9 GHz ~4.8 GHz 内具有良好的阻抗匹配带宽(VSWR<2),在1 GHz ~4 GHz频段内可以实现E 面60度、H 面45度的扫描范围。该天线具有超带宽、大扫描角、轻薄化等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景。     

聚合物光纤中的模式耦合及其对带宽的提高

光在聚合物光纤(POF)中传输时存在较强的模式耦合,由于模式耦合的影响,聚合物光纤的传输带宽得以提高。根据能流方程对阶跃型聚合物光纤光传输中的模式耦合进行了研究,从实验上测量了聚合物光纤的模式耦合系数,测量得到的模式耦合系数为7.61×10-4rad2/m。用测得的模式耦合系数对聚合物光纤中的模式耦合进行数值模拟,得到聚合物光纤的模式耦合长度约为20 m。由模式耦合长度可以得到聚合物光纤的真正带宽,其在150 m传输距离的带宽约为130 Mbit/s。为了验证这一结论,进行了125 Mbit/s.150 m的局域网(LAN)通信实验,通过对发射、接收波形及通信眼图的分析表明,由于模式耦合提高了聚合物光纤的传输带宽,使其可以在150 m的距离上进行百兆速率的通信传输。     

Synthetic-Aperture Radar Based on Nonsinusoidal Functions: IX ?Array Beam Forming

For sinusoidal waves with bandwidth zero, one obtains the classical formula ? = ? ?/ L = ?c/fL for the resolution angle of a sensor array, where L is the length of the array, ? the wavelength, f the frequency, and c the phase velocity of the wave, while ? is a constant whose value is usually chosen to be 1. Waves with the time variation of a rectangular pulse of duration ?T yield the resolution angle e = 2?cf?P/PN, where P/PN is the signal-to-noise ratio and ?f = 1/2?T the nominal bandwidth of the pulse; the same result holds for coded pulse sequences, such as Barker codes or complementary codes, if the main lobe of their auto-correlation function has the shape of a triangle with rise time ?T. Hence, the resolution angle e can be reduced by increasing the signal power, as well as by increasing the array length L or the bandwidth ?f. For sinusoidal waves, an increase of the signal power brings no reduction of the resolution angle. The trade between signal power and frequency bandwidth is of interest whenever the attenuation increases rapidly with frequency, e.g., in high-resolution all-weather radar or in underwater acoustic beam forming.     

基于开口环谐振器的双频通带可调滤波天线

该文提出了一款通带独立可调的高选择性双频滤波天线。首先设计了一款微带耦合式馈电的双频带通滤波器,通过在微带馈线上引入一个金属通孔,实现源负载耦合,改善裙边选择性。同时,给出了滤波器对应的等效电路模型。在此基础上设计了一款椭圆形单极子天线,利用滤波天线综合设计方法与滤波器集成实现滤波天线。单极子天线带宽覆盖滤波器带宽,仅改变开口环电长度即可实现中心频率可调。为了验证设计加工和测试了相应天线。结果表明,天线工作在2.31 GHz与3.27 GHz时,相对带宽分别为10.3%和7.7%,增益分别为3.2 dBi和4.1 dBi,有4个辐射零点,中心频率可调范围为1.8~4.8 GHz。测量与仿真结果基本吻合。     

A triband swastika shaped patch antenna with reduced mutual coupling for wireless mimo systems

A novel compact Swastika shaped patch antenna is designed in the present work, which can be used for Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems. The proposed two element MIMO system resonates at a triband of 3.3 GHz, 5.8 GHz, and 7.1 GHz with an improved impedance bandwidth of 37% and a reduced mutual coupling of ?33 dB. These results are better compared to a normal E shaped patch antenna designed with same size and thickness, achieved without using any additional decoupling methods. A 2??2 MIMO system employing the Swastika shaped patch antennas is analyzed using computational electromagnetic ray tracing software for an indoor environment. The results show an improvement in the capacity compared to a 2??2 MIMO system developed with dipole antennas. The proposed antenna is a good choice for MIMO systems operating for several Ultra WideBand (UWB) applications.     

一种Q波段多孔耦合型定向耦合器

论述了一种宽带多孔耦合型定向耦合器,工作频段中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟用于射电望远镜Q波段接收机系统。该定向耦合器为一款结构紧凑的器件,采用对称的等间距多孔耦合形式,将主通道圆波导TE11模式信号耦合到耦合通道的矩形波导中,实现了小于-20 dB 耦合特性。为了对设计进行验证,对该定向耦合器进行了加工和测试。测试结果表明,在30~50 GHz 工作频段内,主通道反射系数小于-24.2 dB,且全频段内的端口耦合度保持在-20~-21 dB 之间。仿真与测试结果具有较高的吻合度,进一步证实了该设计可用于射电天文望远镜的Q波段接收机系统。     

An experimental study of a balun-fed open-sleeve dipole in front of a metallic reflector

The characteristics of a balun-fed open-sleeve dipole mounted in front of a metallic reflector for operation in the 225 to 409 MHz band are investigated. A parametric study is made of the VSWR response as a function of dipole and sleeve diameter, sleeve length, and sleeve-to-dipole spacing. It is shown that an open-sleeve dipole can be operated over a bandwidth of 1.8:1 as compared with an operating bandwidth of approximately 1.25:1 for a conventional cylindrical dipole with the same diameter. Pattern and gain data are presented for an open-sleeve dipole mounted in front of a flat metallic reflector. Preliminary results on mutual coupling effects are also discussed.