金属栅加载毫米波集成天线的谱域分析

本文利用谱域法(Spectral-Domain Method)对金属栅加载毫米波集成天线进行了分析和计算,给出了当金属栅宽度为不同值时天线的泄漏常数和波束指向随频率的变化关系曲线以及天线中不同模式的辐射特性,并观察到了模式耦合效应。用X波段的实验模型测量了波束指向与频率的关系,测量结果与理论计算值符合得很好。     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线.单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙,缝隙采用矩形槽形式,并在叠层贴片间引入空气隙,以降低介质板的平均相对介电常数,即降低了该微带天线的Q值,从而达到了增大频带宽度的目的.测试结果表明,单元天线端口驻波比小于2(VSWR＜2)的相对带宽达到20.5%,理论计算结果与实测值非常一致.     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙，缝隙采用矩形槽形式，并在叠层贴片间引入空气隙，以降低介质板的平均相对介电常数，即降低了该微带天线的Q值，从而达到了增大频带宽度的目的。测试结果表明，单元天线端口驻波比小于2（VSWR〈2）的相对带宽达到20．5％，理论计算结果与实测值非常一致。     

Ka波段卫星通信四元微带天线阵的研制

针对口径耦合微带天线的特点,设计了一种用于Ka波段卫星通信的四单元微带天线阵.为了改善天线的辐射性能,采用口径耦合的方式馈电,引入双层悬置贴片和空气层展宽了天线带宽,并利用低介电常数薄介质基片有效抑制了表面波损耗.用CST软件进行仿真和优化.实物测试结果表明在设计频带范围内,该天线具有较小的回波损耗,较低旁瓣,增益明显高于同类天线,且结构简单,易于制作和组阵,具有较高实用价值.     

正交波导纵/横向耦合裂缝的散射特性

用正弦伽略金法分析了纵/横向耦合裂缝的散射特性，导出了计及波导壁厚度的积分方程。进一步分析了正交耦合的主模散射特性，分析了S参数之间的关系，计算了标准X波段矩形波导的S参数随缝隙长度、偏置的变化关系。给出了不同偏置、波导尺寸情况下谐振长度和散射特性的数值结果。这些结果已成功地应用于波导馈电裂缝阵列设计中。     

Ku波段高温超导天线阵列的设计

为提高微带天线阵列中馈电网络的效率,使用超导材料YBCO薄膜替代普通的铜制作天线的馈电网络。由于大部分超导材料的基底介电常数较高、Q值很大,造成天线带宽窄,采用口径耦合的方法拓宽天线的带宽,设计一款Ku波段的八元微带天线阵列,并用CST软件进行仿真与优化,在14~17.5GHz带宽内,天线阵列的S11-10dB,相对阻抗带宽为22.2%,最大增益为16.3dB,适用于卫星Ku波段上行通信。     

Ka波段整流天线的谐波平衡法分析

采用谐波平衡法(HBM)分析了Ka波段整流天线,计算了整流天线的转换效率,以转换效为目标函数,分别对整流电路的低通滤波器和直通滤波器进行了优化设计,得到了一种新的整流天线结构,此整流天线在150 mW净输入功率和100 Ω的负载电阻下有60%的转换效率。用时域法(TDM)对该整流天线进行了模拟,两者吻合得很好,表明了理论计算的可靠性。     

同轴双环多模喇叭收、发天线近场耦合特性分析

采用平面波谱理论分析了同轴双环多模喇叭收、发天线耦合特性,得出了天轴双环多模喇叭收、发天线之间的耦合系数表达式,计算了收、发天线间耦合系数随收发天线间距和旋向的变化趋势,为收、发天线的布局提供了参数,为实现隔离度要求提供了有效方案,经测试表明,理论与测量结果吻合良好。     

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.     

宽频带平面天线的实验研究

该文研究了具有宽频带特性的口径耦合微带阵列天线，分析了天线各结构参数对阻抗特性的影响，并考虑到实现Ｃ波段卫星通讯天线的可能性，给出了这种微带天线单元及其２×２元阵的设计和实验结果．结果表明，该文所描述的这种结构形式的天线单元其驻波比小于２（ＶＳＷＲ＜２）的相对带宽大于３０％．     

天线互耦计算研究

用散射网络概念和天线口径面的平面波谱，把天线问题用网络方法来求解，推导出天线耦合公式，并利用这种耦合的计算方法，修正紧缩场中被测天线方向图的误差。     

基于Quasi-Yagi天线结构的波导-微带背靠背过渡

提出了一种新颖的波导-微带线的背靠背过渡结构,利用Quasi-Yagi天线结构在波导E面与波导形成电场耦合,通过采用高介电常数基片和增加Yagi天线引向器阶数的方法,改善天线与波导的电场耦合效果,以达到在通频带内平稳过渡,较传统的波导微带过渡结构有着更宽的带宽(将近68%)。通过电磁仿真软件CST在整个X波段对其进行了全波分析,得到了较好的S21(S210.7dB)。对这种过渡结构进行了容差分析,在10%的误差范围内S21仍能保持较好的一致性和相对低的插入损耗,能满足加工要求。     

移动终端内置天线技术及其进展

针对移动终端内置天线的高性能结构技术、小型化技术、多波段技术等,综合给出了近年来各种移动终端内置天线的主要研究方向及其应用特点。并分析了天线结构、组合方法、带宽增强、加载等影响高性能内置天线的主要关键技术。同时,基于实际移动终端天线研制的实践,给出了小型、多波段和高性能终端内置天线所面临的难点和解决问题的有效方法。研究结果表明,虽然先进加工工艺推动了小型化2-3波段天线的可实现性,但3个波段以上内置天线的设计将主要依赖天线组合技术。可以预见,不断出现的先进终端天线技术将推动移动终端的广泛应用,以满足无缝、泛在无线移动通信网络发展的需要。     

垂直裂缝的波场特征及实例

本文在建立垂直裂缝反射波运动学数学模型的基础上,对垂直裂缝模型进行了数值模拟和超声波物理模拟,对其结果作了综合讨论和分析;并对某高等级公路裂缝,采用地质雷达等天线距法检测的实例结果进行了综合分析。结果表明,地质雷达法探测垂直裂缝时,必须采用天线距不为零的等天线距法才能得到垂直裂缝的反射,否则难以对垂直裂缝进行有效检测;不管发射和接收点处于什么位置,在水平界面上的反射点均在与发射和接收点同侧,距垂直裂缝二分之一天线距处;地质雷达等天线距法是一种无损检测公路裂缝的行之有效的方法。     

具有大型天线的卫星姿态大角度机动解耦控制

为了解决卫星-天线系统的耦合动力学问题,利用一种三自由度驱动与测量机构连接天线臂与卫星平台并控制天线指向.通过该机构在卫星姿态控制系统中引入前馈控制来补偿反作用力矩,从而实现卫星平台与天线之间的解耦控制.在卫星姿态大角度机动条件下建立带有解耦机构的卫星-天线系统动力学模型.以该模型为基础设计姿态大角度机动的控制方案并进行仿真验证.仿真结果表明解耦控制方法将卫星姿态稳定度提高了两个数量级.解耦控制方法能大幅增加天线振动的阻尼,有效提高卫星稳定度.     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.     

方形微带天线分析及模拟

用模式展开理论分析了沿对角线馈电的方形微带天线的场结构和阻抗特性，导出了该天线的内场分布、远场辐射方向图以及输入阻抗表达式。S波段天线实例表明，理论计算结果和基于矩量法解的Ensemble软件模拟结果一致性很好。     

可展桁架天线热-结构耦合分析

利用热传导 辐射理论建立方程,同时引入可展桁架天线所处的轨道条件,计算出可展桁架抛物面天线在轨运行时不同时刻的温度场;考虑结构非线性,建立结构热变形计算方程,并将热分析与结构分析进行耦合.利用Fortran语言,编制基于上述理论的有限元程序,计算出可展桁架天线在轨运行时不同时刻天线的温度场和热变形,以及不同时刻反射面的形面误差均方根（RMS）.采用热-结构耦合分析方法对算例的分析表明,该方法可实现可展桁架天线从热分析到结构分析的直接转化和耦合,可用于指导可展桁架天线的结构设计和热控制设计.     

连续THz波双频偶极天线优化设计

为了提高无线通信应用中THz天线的性能,在微波段双频偶极天线基础上设计适用于THz频段的双频偶极天线.该天线通过结合交叉电极结构来提高天线的激光耦合效率以及所能承受的激光功率,采用双层衬底材料来改善天线的电学辐射特性.仿真结果表明,以反射损耗和辐射阻抗等作为目标对天线的结构参数进行优化,当天线工作谐振频率点分别为0.2和0.65 THz时天线的反射损耗均小于-25 dB,且辐射阻抗达到局部极大值.对天线的结构参数研究表明,改变天线的电极间隙能够使天线工作在需要的高频谐振频率.     

雷达前端强电磁脉冲前门耦合研究

针对强电磁脉冲能量经天线耦合进入雷达前端的威胁,给出了电磁脉冲炸弹的毁伤模型,并计算了目标点处的功率密度和场强振幅.然后通过分析天线的工作原理,以雷达抛物面天线为例,用电磁仿真软件CST仿真计算了强电磁脉冲途经矩形口径喇叭、波导同轴转换器、同轴线和带通滤波器时各点的时域电压波形,得出了前门耦合数据及其影响要素.这为深入分析雷达前门耦合规律、验证防护手段提供了方法.