周期结构对小型天线阵宽角扫描性能的影响

利用周期结构来改善原阵列天线的辐射特性,新设计的高阻抗周期结构提高了天线阵波束扫描到较宽角度时天线的增益.该周期结构使得天线单元前向辐射有所增强,特别是在阵中情况下单元方向图比没有周期结构时的单元方向图宽很多,因此,在波束扫描到较大的角度时阵列天线的增益下降较少,如在波束扫描到士60°时天线阵列的增益比无周期结构阵列的增益高至少4 dB,新设计的周期结构保证了扫描波束在扫描到较宽角度时天线阵列具有较高的增益.     

基于皱褶软地表面的微带天线的研究

研究了基于皱褶软地表面的微带天线。通过对普通微带天线和采用软地表面的微带天线的输入回波损耗、辐射方向图、带宽和增益等的比较，发现该结构的软表面可以增加天线的带宽，抑制天线的背瓣，并使H面的辐射方向图和E面趋于一致。     

一种平面结构的宽带E面全向天线

设计了一种平面结构的宽带天线,此天线由四个改进的T型偶极子加馈电网络构成,在其辐射的E平面可以实现全向特性,在3～5.5 GHz范围内其回波损耗小于-10 dB,实测方向图E面不圆度小于3 dB,且增益大于0dBi.     

77GHz全金属车载雷达天线阵列设计

本文设计了一种应用于77GHz的全金属车载雷达天线阵列，天线的辐射单元采用单脊波导开缝的形式，实现了水平极化的辐射模式，并且结构更加紧凑，然后通过调整各个缝隙偏移中心的距离来满足切比雪夫电流分布，使天线在H面方向上的副瓣得以有效降低。天线的馈电部分通过一个一分八的E面不等分功分网络将8个天线辐射单元组成阵列来提高增益，并防止能量泄露，对不等分功分网络的幅度和相位进行优化设计，使其满足天线阵列在E面上的低副瓣需求。仿真结果表明，在所需的76-77GHz频段内|S11|小于-10dB，增益大于24.7dBi,E面和H面的副瓣电平分别优于-25 dB和-20 dB，方向图稳定。所设计的天线阵列结构紧凑，易于加工，在车载应用中具有良好的前景。     

Peano分形加载单极子辐射性能的研究

对有限地板尺寸和介质填充情况下Peano分形加载单极子天线的辐射特性进行了研究.利用HFSS分析了地板尺寸和填充介质材料对天线反射系数、辐射方向图和增益的影响.仿真表明:随着地板尺寸的减小,天线的阻抗带宽和增益明显减小,H面方向图变化不大,而E面方向图的半功率波束宽度增大,波束仰角减小;填充材料的介电常数过大会导致天线性能的恶化.在分析研究的基础上,设计并研制了地板尺寸为220mm×220mm的一阶和二阶Peano分形加载单极子天线.天线分别实现了45°和36°的波束仰角,50°和45°的半功率波束宽度.仿真与实测结果均表明凋节地板尺寸是控制Peano分形加载单极子天线E面半功率波束宽度和波束仰角的一种简单而有效的方法.     

基于双负材料的宽频带微带天线设计

采用空腔模型法设计了以双负材料(ε、μ为负值)为介质衬底的新型微带天线。实物测试表明:新型天线比普通材料微带天线明显展宽带宽。在未对天线贴片作优化处理的情况下,新型天线–10 dB反射系数带宽达1.50 GHz,比普通材料的天线展宽约70%,相对带宽达16.3%,E面辐射方向图较前者偏转了约40°,而H面方向图则与普通材料天线相似。     

新型Ku频段全向微带阵列天线

设计了一种新型Ku频段全向天线,该天线由双面辐射微带阵列组成,通过串联形式馈电,实现了全向中等增益辐射特性.文中给出了微带阵列天线的设计方法,对该微带阵列天线的阻抗带宽特性、方向图特性和馈电结构进行了分析.结果表明,该微带阵列天线反射损耗小于-10 dB的绝对带宽为1.15 GHz,在可用频带内全向增益为6.8 dB～7.3 dB,E 面波束宽度在20°～24°,H面方向图不圆度在±0.5 dB以内.该天线能够满足微波通信系统要求.     

基于螺纹槽结构的90°波纹喇叭性能研究

为了拓宽宽带通信天线波纹喇叭馈源的工作频带，设计了一款新型90°波纹喇叭，它的波纹槽以阿基米德螺线的轮廓向外扩展. 仿真和测试结果表明:该新型波纹喇叭最优工作带宽可达2∶1，在10~20 GHz的工作频带内，具有稳定的相位中心，其45°面最大交叉极化电平低于?25 dB；在宽频带内波束宽度保持相对恒定，且天线E面和H面辐射方向图的?10 dB波束宽度非常接近. 该新型波纹槽可以在宽频带内使得喇叭的辐射方向图更为对称，是改善波纹喇叭性能的新思路.     

全向辐射波导漏波天线

文中介绍的漏波天线是在矩形波导两个宽面上加工一对连续长槽形成的新的天线,绕波导轴线的E面为全向辐射,H面为窄波束。给出设计公式和设计实例,实测的电压驻波比、辐射效率、方向图的频带特性,表明该天线在波导工作的全频带范围内具有良好的匹配性能,高的辐射效率以及满意的方向图。     

应用于超宽带的小尺寸宽带共面波导馈电分形天线

超宽带技术需要小尺寸、宽带宽和良好全向辐射图的天线，因此提出了一种紧凑型非对称共面波导馈电阶梯状超宽带分形天线，利用Ｈ形辐射体、改进馈线结构、非对称馈电和开槽接地板技术实现了4.56ＧＨｚ~13.10ＧＨｚ的阻抗带宽，在工 作频带内所有频率点的Ｈ平面上实现了全向辐射方向图，Ｅ面方向图在较低频率时是双向的并在较高频率时转变为定向的，此外，针对３种不同的基底材料对所设计天线结构进行了分析，实验结果验证了所设计天线结构的适用性，与其他天线相比，该天线结构的平均增益为2.84ｄＢ，尺寸较小且带宽更高。     

一种毫米波双频共口径波束扫描阵列天线

本文提出了一种应用于卫星通信系统的高增益，宽扫描角度的毫米波双频共口径波束扫描阵列天线。该阵列天线由八个连续横向切向节（CTS,Continuous Transverse Stub）辐射枝节，平行板波导（PPW,Parallel Plate Waveguide）功分馈电网络以及一种高性能双工器组成。基于CTS技术来设计全并馈的宽频带，高增益辐射结构;一种高性能双工器用于支持阵列天线双频共口径工作。由HFSS仿真结果表明，在20GHz和30GHz时天线最大增益分别超过25.2dBi和28.4dBi，并且在增益掉落3dBi内，该天线在20GHz和30GHz均能实现H面±40°的宽角度扫描。     

小尺寸折叠伞锥天线的辐射特性研究

研究了一种短波段新型小尺寸折叠伞锥天线的空间辐射特性,讨论了E面方向图空间俯仰角域的辐射抑制特性,给出了空间辐射场的计算结果.结果表明:所提出的新型天线结构,尺寸小,在宽频带范围内能有效抑制天线的天波辐射.为特殊用途的短波宽带导航天线的设计奠定了基础.     

一种有效的天线三维辐射方向图计算方法

提出了一种根据已知的天线E面和H面方向图计算天线的三维辐射方向图的近似算法.以全向和定向天线为例,仿真比较了此算法和两种已有算法计算得到的天线三维辐射方向图与理论结果之间的误差.结果表明,该算法误差较小,可以有效地计算天线的三维辐射方向图.根据生成的三维辐射方向图,计算了天线的方向性系数,所得结果与理论值吻合良好.     

一种具有雷电防护功能的高增益垂直极化全向赋形天线设计

设计了一种具有雷电防护功能的大功率高增益垂直极化全向赋形天线.天线采用印刷偶极子作为辐射单元,通过4个单元俯仰组阵满足天线高增益要求.采用遗传算法优化阵元幅度和相位,实现天线俯仰波束赋形设计.通过功分器对均匀分布的4组赋形子阵列等幅同相馈电,实现天线方向图方位面全向覆盖.避雷针穿过天线印制板安装架安装于天线底座中心起雷...     

一款车载型天通卫星通信天线

对叠层结构的微带天线采用四端口直接馈电和空间耦合馈电的方式，设计了一种车载型天通卫星通信天线。通过引入寄生单元，大幅度提高了天线的低仰角增益和轴比特性，使其远场方向图呈现宽波束圆极化辐射特性和优异的前后比。天线还集成了天通卫星上下行频段射频收发通道，射频电路的上下行频段间隔离度高，带外抑制和噪声系数性能优异，附加效率和输出功率高。天线可在复杂电磁环境和恶劣的野外环境下保证强劲的移动通信和数据传输能力。     

基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线

提出了一种基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线设计。其工作频率为19.6~21.2 GHz,扫描角度为二维±60°,相控阵天线单元为介质加载的波导口形式。为改善该相控阵的宽角匹配和辐射特性,用基于PCB工艺的电磁超表面替换常规的介质锥匹配结构。相控阵天线单元的仿真结果表明,超表面相控阵天线的有源反射系数更低。小规模阵列辐射特性的仿真结果表明,在±60°扫描角度范围内,超表面相控阵的最低增益相比常规相控阵提升了0.6 dB。中等规模阵列辐射特性的实测结果表明,常规相控阵在0°方位面扫描到60°时,辐射方向图会发生较大变形,天线辐射增益明显下降,而超表面相控阵的方向图仍保持完好,天线增益下降明显改善。上述仿真和实测结果证明,电磁超表面技术在改善相控阵天线宽角扫描特性方面可以发挥重要作用。     

一种单层贴片式双频双极化滤波天线

设计了一种单层式跨频段双频双极化滤波天线。该天线在同一平面上的高频低频辐射贴片共用一个馈电端口,且均可以在两个垂直方向馈电实现交叉方向的线极化辐射。该天线通过在馈电点与低频辐射贴片之间插入一个低通滤波器,明显提高了高频辐射贴片的交叉极化隔离度。研究结果表明,带滤波结构的天线在两个频率点的反射系数小于-20 dB,4.9 GHz的最大增益大于4.8 dBi,26 GHz的最大增益11.7 dBi,〖JP2〗两个辐射频率的辐射方向图均体现良好的线极化特性,且主极化比交叉极化大20 dBi。该天线可作为未来微波与毫米波共用的5G通信终端天线或5G通信基站的MIMO天线阵元,相关技术和结论对于研制一体化集成的双频交叉极化相控阵天线也有重要参考价值。     

高增益宽带圆极化微带天线阵研究

研究了S波段高增益宽带圆极化天线阵的设计方法,讨论了阵列间距与天线增益、E面方向图之间的关系,论述了微带天线阵馈电网络工程实现途径,并研制了S波段高增益宽带圆极化天线阵实验样机,并对天线阵实验样机的电特性进行了测量,测量结果表明,天线最大增益为15 dB时,天线阵的阻抗带宽达到了12.25%,圆极化轴比小于3 dB带宽为9.4%,测试数据充分说明了该天线阵具有尺寸小、高增益、宽频带、圆极化特性,从而验证了设计方法的有效性.     

一种宽频带高稳定相位中心导航天线的设计

设计了一款基于阿基米德螺旋天线的宽频带高稳定相位中心导航天线.采用阿基米德螺旋天线结构实现了宽带驻波带宽和轴比带宽,结合三维扼流环结构改善了天线相位稳定度和多径抑制能力.通过有限元电磁仿真软件建立了仿真模型和完成了参数优化设计,所设计的宽带高稳定相位中心导航天线的指标达到:在GPS、北斗、GLONASS和Galileo卫星导航系统的所有工作频点上,输入端口驻波比均小于1.45;在俯仰角-60°~60°主波束范围内轴比小于3 dB,相位稳定度在-2.5°~2.5°,方向图增益均在5 dB以上.相比于未加载扼流环,所设计天线的增益前后比改善2~6 dB（仰角60°和仰角120°对应增益差值）.该研究表明,结合了三维扼流环结构的阿基米德螺旋天线综合性能优异,适于设计宽频带高稳定相位中心天线.     

带引向器的非对称平衡对拓Vivaldi天线设计

设计了一副改进的非对称平衡对拓Vivaldi天线。辐射贴片外边缘用3阶多项式曲线修正,以实现很宽的阻抗带宽。在天线口径处嵌入一个金属贴片作引向器以改善天线的辐射特性。对辐射贴片引入非对称性,使得E面波束偏离得到进一步补偿。实测结果表明,该天线具有极宽的工作带宽,在2~40 GHz内的增益大于0 dBi,且在15~30 GHz内的增益大于14 dBi;E面的波束偏离在6~40 GHz频率范围内小于3°。该天线具有结构简单、尺寸紧凑（44 mm×98 mm）以及方向图稳定等优点。该天线能够较好地应用于相控阵、超宽带系统等。