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。     

一种超宽带紧耦合阵列天线单元设计北大核心CSCD

针对地面对紧耦合阵列天线(TCA)阻抗带宽的影响问题,设计出一种基于多层电阻型频率选择表面(FSS)的超宽带TCA。通过在天线阵列与接地板之间加载三层阻性FSS,天线短路点得到有效抑制,其阻抗匹配带宽显著增加,最终得到了超过30∶1的阻抗匹配带宽;在45°扫描范围内具有稳定辐射特性;由于阻性FSS的损耗,天线阵列增益有所降低。该天线具有超带宽、体积小、易共形等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景。     

一种低剖面紧耦合超宽带天线设计

设计一种新型紧耦合天线阵列(TCA)。该阵列单元采用平面蝶形偶极子,利用单元之间的耦合效应以达到展宽天线频带的效果。通过在天线阵列与导体接地板之间加载阻性频率选择表面(RFSS)来抑制导体接地板对天线造成的短路点,进一步增加阻抗匹配带宽。本文设计寄生层以代替传统的介质板宽角匹配层,大大降低天线的剖面高度及质量,改善阵列的扫描特性。仿真实验结果表明：设计的紧耦合阵列在1.5~14 GHz频带内有良好的阻抗匹配(电压驻波比(VSWR)<2),可实现E面、H面45°宽角扫描。     

频率选择表面对阵列天线的影响分析

设计了一款频率选择表面和微带贴片天线阵,分析了阵列天线的雷达横截面积(RCS)随入射电场波角度以及频率的变化,并对比加了频率选择表面前后天线RCS的变化,讨论了频率选择表面对阵列天线RCS的影响。从计算结果可以看出,频率选择表面作为天线罩以降低电子设备RCS值是可行的。     

基于超表面的超宽带低剖面双极化天线

提出了一款基于超表面的超宽带低剖面双极化天线.该天线由2对垂直放置的偶极子和超表面阵列组成.由于采用双极化形式,能够引入附加的谐振点,从而拓展了天线的带宽.为了实现低剖面特性,偶极子天线加载了具有同相反射相位的超表面阵列.此外,通过超表面阵列的切角设计,改善高频段的电压驻波比和辐射方向图.该天线剖面高度仅为38 mm ...     

基于超表面的低雷达散射截面宽频贴片阵列天线设计

该文设计了一种基于超表面(MS)的低雷达散射截面(RCS)宽频贴片阵列天线。该天线由工作在不同频段的两种开缝贴片天线组成2×4的八元阵,以此实现天线小型化并扩展其带宽,根据相位相消原理,将两种人工磁导体(AMC)以棋盘布阵的方式组成超表面加载到天线阵周围,使其具有低RCS特性。实测和仿真结果表明:加载超表面后,天线工作带宽由5.7~6.2 GHz扩展为5.6~6.6 GHz,相对带宽增大1倍,辐射特性基本保持不变;当平面波垂直入射时,天线单站RCS减缩效果明显,其中,X极化波下3 dB减缩带宽为5.3~7.0 GHz,最大减缩量达31 dB,Y极化波下3 dB减缩带宽为5.8~6.9 GHz。     

基于SSPPs的低剖面宽带八木天线阵列设计

提出了一种基于新型人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)馈电带有引向器的低剖面宽带八木天线阵列。天线阵列包括两部分:基于人工表面等离子体激元波导的四路宽带功分器和八木天线阵列。人工表面等离子体激元具有高的场局限性,将信号束缚在人工表面等离子体激元的凹槽结构中保证了信号的高效传输,减少了传输损耗。八木天线通过进一步加载引向器结构能够实现端射辐射特性。测试结果表明:天线阵列的回波损耗在4.5 ~6.05 GHz 频率范围内小于-10 dB。天线阵列实际增益在4.5 ~ 6.05 GHz 范围内最高可达11.1 dBi。     

一种S波段宽带微带贴片天线阵列的设计

介绍了一种宽带微带贴片天线单元及2元阵列的设计方法,天线工作的中心频率为rl_5OHz（S波段）。天线单元设计中采用口径耦合理论和层叠贴片天线结构,有效增大了天线的阻抗带宽。仿真结果表明该天线阵列实际增益达到11．9dB;在2．27～2．78GHz频率范围内端口驻波比小于2,相对带宽为20．4％;交叉极化电平为-31dB,证明该天线阵具有宽频带、低交叉极化等优良性能。     

紧凑型频率选择表面在单极子天线阵解耦中的应用研究

通过在方形金属贴片上构造大量缝隙和环,改进设计了一种小型化频率选择表面结构,其电尺寸极小,仅为0.063λ0×0.063λ0(λ0是天线在自由空间工作波长)。采用CST软件对这种结构的频率响应特性进行了系统的分析和讨论,其具有良好的阻带特性以及角度和极化稳定性。基于该频率选择表面的频率选择特性设计了一款二元单极子天线阵,通过在天线间加载频率选择表面,有效地抑制了天线间的空间波耦合,使天线间互耦下降了9.7 d B,并且天线增益提高、方向性变好。因此,该频率选择表面在设计高性能天线阵方面具有广阔的应用前景。     

共模环路闭合与开路的天线模型及其计算分析

应用矩量法计算了折线电天线、方形环天线和加载电容方形环天线的电流分布,计算结果表明:当加载电容的方形环天线所加载的电容很大或很小时,其电流分布分别与闭合环天线和开路折线电天线的电流分布相吻合;并在此基础上进一步计算和分析了不同频率下环路闭合与开路的天线辐射场,研究结果对分析电磁兼容共模辐射问题有一定的参考价值.     

基于环形极子的太赫兹超宽带圆极化阵列天线

以方环单极子天线为基础,设计了一种太赫兹频段超宽带圆极化微带阵列天线。提出的新型低剖面环形天线单元由C型结构和改进后的接地结构组成,实现了天线表面电流不对称流动以及电流的最优纵横比,辐射圆极化波;采用2×4天线阵列不仅提高了天线增益,而且增强了其方向特性。仿真结果表明,该阵列天线的阻抗带宽为67.42%(193.86~391.02 GHz),圆极化轴比带宽可完全包含该频段,且在该频段内峰值增益为15 dBi,在太赫兹通信设备中具有广阔的应用前景。     

微带方形缝隙天线的阵列设计

根据理论分析的结果,设计了中心频率为35 GHz的微带方形缝隙直线天线阵列与圆环天线阵列。通过计算机仿真技术(Computer Simulation Technology,CST)微波工作室仿真可知,直线阵列的方向性系数达到17.32 dBi,当电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)小于2时带宽为4.371 GHz;圆环阵列的方向性达到10.1 dBi,带宽为5.07 GHz(VSWR<2)。因此其符合相控阵雷达的要求。     

一种展宽波导缝隙阵列天线驻波带宽的新方法

辐射缝隙导纳和耦合缝隙阻抗的频率特性,是影响缝隙阵列天线驻波带宽的主要因素。以改善整个缝隙阵阻抗匹配频率特性为出发点,提出了一种展宽波导缝隙阵列天线驻波带宽的新方法,即选择合适的辐射缝隙的总导纳常数。仿真分析表明,改变后的缝隙阵列天线的驻波带宽有了较大改善,其与理论分析的结果是一致的。     

一种宽带缝隙耦合微带天线阵列的设计北大核心CSCD

微带阵列天线具有增益高、剖面低、体积小、重量轻、成本低、易共形等优势,为了克服其频带窄、交叉极化强的问题,文中采用偏置缝隙耦合馈电、上层贴片、并馈网络等措施设计了宽带多层微带阵列天线。在等效电路分析基础上,结合仿真验证,分析了关键参数对天线单元阻抗匹配的影响,得出了单元最佳结构尺寸。采用了灵活的等功分并馈网络实现了8×8布局、45°极化的微带阵列天线。仿真和实测结果表明:电压驻波比VSWR<2的阻抗带宽达到48.8%,半功率波束宽度HPBW>9.2°时增益大于18 dB,交叉极化电平低于-22 dB,同时具备较深的零深、较低的副瓣电平。     

一种新型毫米波磁电偶极子天线阵列设计

该文将磁电偶极子天线作为辐射阵子,并应用一种共面波导馈电网络,研究并设计了一种新型44毫米波天线阵列。这种设计不仅具有很宽的阻抗带宽和增益带宽,而且价格低廉易于生产。仿真和测试结果表明,此天线阵列的相对阻抗带宽为54.5%, 3 dB增益带宽为37.1%,在工作频带内(40.2~70.0 GHz),最大增益为18.1 dBi。而基于其他技术设计的44毫米波天线阵列(如微带天线、偶极子天线)工作频带宽度一般在20%左右,增益一般在16~17 dBi。所以该文提出的天线阵列设计具有明显的优势。另外,仿真设计结果和实测的电参数数据有较好的一致性。     

高集成层积阵列天线设计

针对三维层积高集成有源阵列天线辐射单元进行了研究。文中采用包括多谐振模式、宽角阻抗匹配、改进型馈电等措施的多种扩频方式对平面贴片辐射单元进行优化设计,提出了一种高集成层积阵列天线形式。其低剖面、轻量化、高性能的特性满足了下一代高集成有源相控阵天线阵列的发展要求,具有较好的应用前景。     

双圆极化共形相控阵天线研究

设计了一种基于十字缝隙耦合双圆极化微带共形相控阵天线。首先设计了微带天线单元,分析了天线各结构参数对天线性能的影响。通过电桥向偏馈于十字缝隙上的馈线馈电,实现等幅、相差90°馈电,电桥的两个端口分别获得旋向相反的圆极化信号。然后对天线单元进行了测量,结果表明天线轴比小于3dB 的带宽为16%,驻波小于1.5 的带宽 为17%,波束宽度大于87°。最后对5×5 共形相控阵天线进行了仿真与测量,结果显示天线可以扫描60°,适合用作载体共形的卫星通信天线。     

一种新型宽带双极化低剖面复合式阵列天线

提出了一种利用多种形式的辐射贴片阵元组成的复合式阵列天线。阵元采用了多种形式的馈电方法。部分阵元和馈电微带线直接连接馈电,其他阵元和馈电微带线采用电磁耦合进行馈电。通过优化辐射贴片的形状、对应的馈电方法、辐射贴片连接端的阻抗调节块、阵列单元之间的阻抗调节段,在宽频带内不但获得了良好的阻抗特性,也实现了期望的赋形辐射方向图。测试结果表明,该阵列天线高度小于中心频率的0.06个波长,相对阻抗带宽(驻波比小于1.45)和辐射带宽分别超过23%和17%。     

一种超宽带长槽阵列天线单元设计

针对地面对长槽阵列天线阻抗带宽的影响问题,设计出一种在激励偶极子上实施加载的超宽带长槽天线,其阻抗匹配带宽显著增加,最终得到了超过3. 5:1 的阻抗匹配带宽;在扫描范围内具有稳定辐射特性。该天线具有超带宽、剖面低、易共形等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景。     

有源相控阵天线瞬时宽带性能改善研究

采用无色散特性的模拟或数字移相器会导致天线波束指向随频率发生变化,即相控阵天线的孔径效应。工程上一般在子阵级别上采用色散特性的实时延迟线拓展相控阵天线瞬时带宽,但是子阵级延时量化误差会产生周期性栅瓣,导致天线副瓣性能恶化。文中提出在通道(或多通道收发组件)上设置小位延迟线、与子阵级大位延时线叠加使用,消除或改善子阵级延时误差造成的性能恶化。结合X波段有源二维阵列天线,对单元级、子阵级、子阵+单元两级三种情况进行了仿真。仿真结果表明,子阵+单元两级延时方法在扩展相控阵天线瞬时带宽的同时,能明显改善相控阵天线的副瓣特性,且具有较强的工程可实现性。