基于遗传算法/矩量法的八木天线设计

遗传算法应用于天线设计时,需要和电磁场的数值方法相结合。从Pocklington方程出发,采用矩量法分析计算了八木天线各振子的电流分布、增益及方向图特性,以八木天线增益为目标,采用遗传算法对天线振子长度及振子间距进行了优化,得到了具有最佳增益的八木天线结构尺寸。实物测试结果表明该算法的可靠性及正确性。     

分形环单元八木天线的特性

介绍了应用分形原理设计环八木天线,采用分形环单元来替代传统环八木天线的圆环或方环,利用分形图形的空间填充特性来减小横向设计尺寸,以实现天线的小型化设计.以中心频率为900 MHz的Minkowski分形环单元八木天线为例,说明了天线的设计过程,设计结果表明该天线具有较为理想的技术指标,同时,相对于传统的环八木天线,采用分形结构可以使尺寸明显减小.     

基于矩量法的螺旋天线设计

螺旋天线具有宽波束、圆极化等特性。以往的轴向螺旋天线多为端射式,辐射方向单一。为弥补这一不足,提出了一种新型的中馈轴向螺旋天线。基于RWG(Rao-Wihon-Glisson)边元的矩量法,采用MATLAB仿真计算出中馈螺旋天线的方向图、反射系数、增益等重要参数。又利用高频结构仿真软件(HFSS)对所设计的中馈螺旋天线进行了仿真。通过两种方法仿真得到的结果吻合较好,仿真结果的正确性得到了验证。实验结果表明:中馈轴向螺旋天线不仅具有以往轴向螺旋天线所具备的定向性好和高增益等优点,还具有两个反向且强度相同的辐射方向,同时天线增益可以达到8dB以上,半功率波束宽度可达33°。这种天线可以应用到多边通信及中继通信等领域。     

AWE技术结合矩量法分析某型八木天线

应用AWE技术结合矩量法分析了某型八木天线的辐射特性。首先采用矩量法求解八木天线的电场积分方程，得到某一频率点的电流分布和输入阻抗；通过Pade逼近^[5]获得任意频率的导纳，从而得到该型八木天线的频率响应；给出了天线上的电流分布、输入导纳以及辐射方向图，对AWE／MOM与MOM的计算结果进行了比较，两者比较接近，但AWE／MOM可大大加快计算速度。     

高阶矩量法计算机身对雷达天线方向图影响

本文采用高阶矩量法计算了某型运输机上加装UHF 雷达天线的受扰后辐射方向图,对计算结果进行了分析,并 与普通的RWG 矩量法、多层快速多级子等算法所需计算资源进行了对比。计算所采用的计算平台为普通的台式工作站。 由于计算资源的限制,采用RWG 矩量法的商业软件无法在相同台式工作站上完成这一计算任务,多层快速多级子则容易 出现迭代不收敛的情况。     

基于Matlab和矩量法的Sierpinski分形天线仿真与分析

Sierpinski分形天线的结构具有自相似性,从而使其具有良好的多频性.文章基于Matlab和矩量法对张角为60°、分形阶为2的sierpinski蝴蝶结分形天线进行了仿真,计算并分析了输入电阻、输入阻抗、反射系数和增益等天线特性,分别从仿真和实测角度比较了该天线在张角不同的情况下的谐振频率分布,得到了谐振点频率会随着天线张角变化而变化的结论,为设计特定频率下工作的分形天线提供了可能.     

一种八木天线的优化设计方法

介绍了基于矩量法的NEC分析八木天线的原理和单纯形法的基本原理．并将两者结合起来提出了一种适合工程中使用的优化设计方法。数值结果表明该方法是行之有效的。     

改进的分形海面电磁散射的矩量法研究

采用改进的一维分形模型模拟实际的粗糙海面,运用矩量法研究了锥形波入射一维改进的分形海面电磁散射特性。通过数值计算得到了散射系数随散射角的变化曲线,讨论了海面风速、分维数、入射波频率对散射系数的影响,得到了一维改进的分形海面散射系数与粗糙面参数、入射波频率之间的依赖关系。结果表明海面风速、入射波频率对散射系数的影响较大,而分维数对散射系数的影响较小。     

基于神经网络模型的矩量法

本文利用增加了匹配点数目的扩展点匹配方法,将广义的电路方程变为一适宜用具有高度集群、并行特性的Hopfield神经网络求解的超定方程。此法如用模拟电路实现,计算过程即可在纳秒量级完成,且计算时间与变量个数无关,因而理论上可用相同时间获得任意的高精度。     

复杂载体上Koch分形天线的矩量法分析

基于电场积分方程的矩量法(EFIE-MoM),利用线面结点基函数(w ire-surface basis function)研究复杂金属载体上Koch分形天线的电磁特性,完成了数值方法的理论建模和程序实现。首先通过几种金属载体上普通单极子天线算例验证了理论模型和计算程序,接着计算了几种复杂金属载体上Koch分形天线的输入阻抗和远场方向性曲线,并对计算结果作了分析。     

一种采用电磁带隙结构地板的微带八木天线

提出了一种采用二维电磁带隙结构地板为反射器的微带八木天线.对所构造电磁带隙结构的电磁传输特性进行了研究,通过HFSS仿真和优化,使所设计天线的谐振频率落在电磁带隙地板阻带范围之内,有效地提高了天线的增益和阻抗带宽.实测结果表明,在2.3～2.75 Ghz频率范围,所设计天线的回波损耗S11≤-10dB,其阻抗相对带宽为...     

一种新型的层叠式介质埋藏贴片八木天线

为了解决平面式微带贴片八木天线的主波束不能与微带天线基片平面垂直的问题,运用微带天线耦合理论、八木天线原理和微带天线理论,借鉴八木天线设计经验和微带天线制作技术,研制出了一种新型的层叠式介质埋藏贴片八木天线,并提出在八木天线振子两旁增加“栅栏”的改进结构形式。经仿真计算和实物天线测试证明：这种天线性能优于平面式的微带贴片八木天线。     

一种改进型微带贴片八木天线的设计

设计了一种宽带微带贴片八木天线.通过采用正方形贴片形状、附加寄生贴片等方法,获得了较大的相对阻抗带宽和较好的方向性.该天线工作频率为12 GHz,三维电磁仿真软件Ansoft HFSS 仿真结果表明:这种改进型天线在其它参数不变的情况下,其相对阻抗带宽达到27.5％(VSWR≤2),实现了天线频带的超宽性,满足了某项目...     

八木微带天线的设计与研究

对八木微带天线进行了研究。仿真设计一种宽带宽波束圆极化八木微带天线,在中心频率上实现了波束由侧射向端射偏转26°,频率带宽达800MHz,0dB主波束宽度为110°;采用Wilkinson微带功分器产生两路幅度相等相位相差90°信号对天线进行馈电,实现了圆极化。同时研究了在设计天线中参数对于八木微带天线主波束偏转角度的影响,得出了偏转角度随各参数变化的一般规律。     

采用耦合Hallen方程分析八木天线

八木天线是一种常用的天线形式,采用了二元偶极子模型的耦合方程,并结合矩量法Hallen方程分域基分析了八木天线的数值计算方法。运用此方法,充分考虑了阵元间的互耦效应,而且计算起来比较简便,并降低了矩阵维数。仿真设计了一个三元八木天线,计算结果与传统方法比较,表明了此方法准确有效。     

基于左右手传输线的贴片八木天线

运用左右手传输线的后向波理论,提出了一种新型的小型化微带贴片八木天线。该天线的有源振子部分采用左右手传输线结构;同时,为了进一步减小其物理尺寸,反射器和引向器分别采用了弯折线和微带线加载电容的结构来实现。实验结果表明,此天线的电性能优于传统八木天线,且尺寸只有传统天线的1/3。经测试,这种天线在性能上不亚于传统的八木天线。     

一种旋转可控式二元AIS 八木天线阵列

为改善自动识别系统(AIS)数据丢失问题、增大AIS 基站通信距离、解决通信覆盖区域单一的问题, 针对传统AIS 全向天线和定向天线的不足,研究出旋转可控式二元八木天线阵,每个阵元都由八木天线组成,通过电控可以使两个阵元同步旋转,也可以分别旋转。当两八木天线平行时,天线阵增益最大,经测试可达近17 dBi。做了AIS 信息接收实验,天线可以接收距长江口50 海里以内水域的AIS 信息。通过各自旋转并改变天线阵元的角度,可以实现方向图的快速切换。对八木天线进行理论分析,利用基于有限元算法的HFSS 进行仿真,仿真结果与实验结果相近。该天线阵既确保了天线增益,又能通过电控来实现波束快速转换,较一般天线通信距离更长,且能灵活控制通信覆盖范围,对AIS 可靠的数据交换及海事监管具有一定的参考价值。     

分形理论在雷达天线中的应用

分形维数大于其相应的拓扑维数,使得分形结构在空间中能够充分填充,以八木天线阵为例,详细说明了分形理论在雷达天线中的应用,并仿真设计了一个一次迭代的六元分形八木天线。所得实测结果与仿真结果一致,说明了分形理论在雷达天线小型化设计应用的可行性和准确性,也为雷达提供了一种性能优良的天线。     

基于MOM分析的金属载体上线天线

对于金属载体上的线天线,采用RWG基函数以及伽略金法将电场积分方程转化为矩阵方程组,结合稳定双共轭梯度法,解算出表面电流的展开系数,进而得出金属载体上线天线的辐射特性。为了验证算法的正确性,以金属载体附近的单极子天线为例,采用MOM(mehtod of moment)法以及软件FEKO进行仿真计算,两种方法的计算结果验证了算法的正确性。     

一种UHF波段宽频带高增益八木天线阵

介绍了一种UHF波段宽频带高增益八木天线阵。阵列单元为折合振子八木天线,其匹配采用U型管平衡-不平衡变换器,使用高频软件综合优化,并与专用八木天线设计程序相结合,实现了天线单元10%以上的工作带宽。经过工程设计,用实验的方法解决了多项技术难点,整体指标基本达到预定要求,同时也提出了后续改进的途径和方法。