高斯光学透镜天线

引言采用透镜的各种天线系统在不同的毫米波天线中起着重要的作用。这是因为这些天线系统非常有效地填补了波导喇叭天线和卡塞格伦天线间的空白。波导喇叭限于增益小于30dB 的场合,而卡塞格伦天线是解决增益大于40dB 的系统的有效办法,与这些增益值之间相应的天线方向图,可用相应的最大值之半的波束宽度为2°～5°的透镜系统最有效地产生。各种透镜与微波喇叭天线结合使用已有相当长的时间。一般的设计方法是,把透镜设置在喇叭的孔径上,作为相位校正装置,由它使喇叭相位中心有效点源射出的射线产     

毫米波车地通信的小型化波导螺旋阵列天线设计

高速磁浮列车毫米波车地通信系统要求其车载天线具有小型化、宽频带、圆极化和辐射扇形波束等特点。为更好地满足这些要求,设计一种中心馈电的小型化波导螺旋阵列天线。该天线馈电系统采用同轴波导中心馈电、4路矩形波导并馈的形式,通过改变馈电波导尺寸、耦合探针长度以及末端采用波导同轴转换器等形式,实现了所有单元的等幅馈电;天线单元由低剖面螺旋天线构成,采用顺序旋转技术改善天线的圆极化性能。利用全波电磁仿真软件设计了一款中心频率为38 GHz的28单元波导螺旋阵列天线,并进行了实验测试。测试结果表明：在37~39 GHz频带范围内,天线驻波比小于1.41,增益大于21.7 dB,轴比小于3.6 dB,俯仰面波瓣宽度为4.5°~4.7°,方位面波瓣宽度为29°~29.7°,满足毫米波车地通信系统车载天线的设计需求。     

毫米波多功能有源相控阵天线设计与实现

为了满足某型雷达的性能要求,显著提高其作战效能,提出了一种基于单脊波导宽边缝隙阵的毫米波多功能有源相控阵天线系统设计与实现方案。阐述了该相控阵天线系统的设计原理和组成架构,并对涉及的关键技术进行了详细分析。在理论分析与仿真设计的基础上,研制了该相控阵天线工程样机并对其进行了相关实验验证。实测结果表明,该毫米波多功能有源相控阵天线系统性能优良可靠,可满足总体技术指标要求。     

非大气窗口毫米波长槽漏波波导天线的设计

设计了一种非大气窗口毫米波长槽漏波波导天线,分析槽的长度、宽度对天线性能的影响,并运用插值法缩减天线槽长,优化天线的性能,减轻天线的重量。优化后的天线具有高增益、低副瓣、窄波束、主波束前倾、E面方向图近似圆形等特点。在结构设计上,采用UG385波导接口连接射频部件,提高馈电与天线的匹配性;同时,对天线内表面进行镀金处理,提高天线表面的光洁度,减小损耗。仿真和测试结果表明,该天线能够满足非大气窗口毫米波雷达对天线的指标要求。     

一种基于SIW技术的喇叭天线

设计了一种新型微带天线。天线印制板为基片集成波导结构,天线前端用金属过孔形成喇叭状,从而构成一种微带H面波导喇叭,通过微带线--波导转换结构进行馈电,在辐射主方向具有较高的增益。该天线集合了传统微带天线低剖面以及H面波导喇叭的集束、高增益的特性,最后应用Ansoft HFSS进行了设计和仿真,验证了设计的正确性。     

一种基于印刷工艺的新型毫米波波导缝隙天线

针对传统的波导缝隙天线和微带贴片天线在毫米波段所存在的缺点,本文提出利用印刷工艺来制造毫米波波导缝隙天线。与以往的结构相比,新结构不仅可以提供满足毫米波段应用的精度和较低的成本,而且可以在一定程度上抑制旁电平。基于这种结构,本文设计并制作了Ｋａ波段的两种波导缝隙天线。实验结果和设计结果吻合,证明该结构的可行性和有效性。     

低耗低剖面单层波导阵列天线研究

新型单层波导阵列天线具有低耗、低剖面、结构紧凑、实用性强等诸多优点, 在毫米波甚至太赫兹无线通信领域具有巨大应用潜力, 是当前的研究热点。 文章首先介绍了用于构建波导阵列天线的几类波导馈电网络的特点, 指出E 面波导馈电网络在毫米波应用领域的优势,接着针对E 面波导在单层并馈波导阵列天线和Butler矩阵多波束阵列天线方面的研究展开叙述,最后给出了可应用在单层波导阵列天线中的开口波导辐射单元在实现多频和圆极化等不同功能上的最新研究进展。 文章对于低耗低剖面单层波导阵列天线的发展及其应用具有参考价值。     

一种 VTS 裂缝波导天线结构设计与仿真

超长尺寸船舶交通管理系统裂缝波导天线在自重和风载荷作用下极易产生变形。 文中通过天线口面形式的喇叭状设计,在径向平面内与天线罩、极化栅、内支架和加强筋等形成封闭稳定结构,外支架则采用焊接桁架设计,提升了天线整体的刚度与强度。 通过优选天线各组成部分材料,在减轻自重和保持刚度之间取得平衡。 最后,以有限元力学仿真软件来校核结构主要部分的变形与应力,结果表明结构变形值和强度安全系数均满足设计输入要求。     

毫米波天线

本文评述了适用于毫米波和亚毫米波的天线设计。该频段在通信、雷达和遥感方面的应用正在迅速发展,并且需要高性能天线。许多新颖的设计都致力于毫米波特性的开发利用。较短的波长意味着更严格的公差。从而要求更精密、更有效的反射面和馈源喇叭。本文综述了反射面天线、透镜天线、喇叭天线、平面天线、行波天线和集成天线。     

毫米波相控阵天线单元的分析与比较

分析了毫米波相控阵天线单元基本特点和要求,对微带贴片、印刷偶极子、波导缝隙阵线源、Vivaldi渐变槽线等天线单元的工作原理、馈电方式、分析方法等进行了介绍和分析,最后对这几类天线单元的优缺点进行了比较,为毫米波相控阵天线单元的进一步选择、研究提供了理论参考.     

新型集成超宽带开槽天线的研制及其应用

研制出一种用于超宽带短脉宽射和接收的新型集成超宽带槽天线，该天线采用共面波导到槽线的宽带过渡方式馈电，实验结果显示了其高保真的宽带特性及高增益高效益特性。利用所研制的ＵＷＢ天线建立起超宽超带雷达实验系统，测量几种简单目标特性及涂层目标特性，证明了该种天线可用作实际的ＵＷＢＲ天线。     

一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线

提出了一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线设计方法,将极化敏感的频率选择表面替代传统的极化栅,用作折合式平面反射阵天线的副反射面.基于基片集成波导技术设计了极化敏感的频率选择表面,该频率选择表面对于线性极化入射波情况下具有较低的插入损耗,同时可几乎全反射对应正交极化的入射波.得益于频率选择表面的频率选择特...     

微波/毫米波天线在复合布阵中的隔离度研究

通过简化模型以及建立仿真模型来分析微波/毫米波天线在复合阵列中的隔离度情况.首先分析了同频率阵元之间的隔离度问题,对单独两个微波圆锥脊喇叭的两种间距和单独两个毫米波角锥喇叭的两种间距进行了S参数分析.然后又对不同频率阵元之间的隔离度问题进行了分析.结论对微波/毫米波复合阵列的设计和性能分析具有很好的参考价值.     

基于介质波导混合模式的双频馈源喇叭天线

随着大型反射面天线技术的不断发展,天线系统对设备功能的多样化与一体化提出了更高的要求,馈源作为大型反射面天线的核心,其性能决定了反射面天线整体特性.文章基于介质波导混合模式提出了一种介质加载双频馈源喇叭天线,工作于X(7.25～7.75 GHz)/Ka(21～22 GHz)频段.利用特征值理论求解双层介质波导中电磁场表...     

Ku band pattern reconfigurable substrate integrated waveguide leaky wave horn antenna

A dual band substrate integrated waveguide H plane sectoral horn antenna with reconfigurable radiation characteristics has been proposed in this paper. Designed antenna acts as a perfect broadside radiator at 16.1 GHz and perfect endfire radiator at 14.4 GHz frequency. Broadside radiation has been achieved by etching rectangular slots in the flared section of horn exhibiting a gain of 8.87 dBi. To achieve perfect endfire radiation, dielectric loading is done at the edge of horn and at this frequency antenna shows a gain of 11.3 dBi. The horn and the loaded dielectric are integrated by using the same single substrate resulting in easy fabrication and low cost. The proposed design has been fabricated and measured results are in good agreement with the simulated results.     

基于SIW 的多波束CTS 阵列天线设计

文中设计了一款基于基片集成波导(SIW)的毫米波高增益多波束连续横向枝节(CTS)阵列天线,它 通过切换馈电端口实现多波束功能。该天线整体结构简单,采用印刷电路板工艺实现。天线主要包含馈电喇叭、平 面波转换结构以及辐射结构三个部分,由三层基板构成。馈源为基于SIW 的馈电喇叭,并在口径处添加匹配结构以 提高其辐射性能;平面波转换结构由SIW 抛物面和渐变耦合槽组成,可将馈电喇叭辐射出的柱面波转换为幅度服从 泰勒分布的平面波进而为CTS 阵列馈电,因此天线具有低副瓣的特性;辐射结构为1×8 的CTS 阵列,通过优化缝隙 宽度以保证每个单元辐射出相等的能量。天线工作在30 GHz,通过切换馈电端口可在±20°范围内实现波束切换,天 线测试结果与仿真结果吻合,验证了设计的合理性。     

Radiation field consideration of biconical horn antenna withdifferent flare angles

The radiation fields of a biconical horn antenna with different flare angles are computed from both the fields of an equivalent Huygens source on the spherical-surface aperture and the infinite biconical horn antenna with spherical transverse electromagnetic wave. Numerical data and experimental results are first presented for the symmetrical biconical horn antenna ka=1.57 and 3.14 (where k is the propagation constant and a=cone length) with equal flare angle. Curves of the beamwidth versus cone length are then given for various flare angles. At flare angles above 75°, the beamwidth increases with the cone length, while at flare angles below about 75°, the beamwidth decreases with the cone length in this region of ka. For the asymmetrical biconical horn antenna, with two different flare angles (including a conical coaxial type and a discone type), the numerical and the experimental patterns are both presented. For the asymmetrical biconical horn antenna, the pattern main lobe direction, with respect to the antenna axis, may be adjusted by using suitable flare angles     

5G毫米波频段不同天线形式信道参数测量及对比分析

基于5G毫米波应用频段,开展了全向天线、喇叭天线以及阵列天线的信道测量与信道参数对比分析研究. 利用空间交替广义期望最大化(space-alternating generalized expectation-maximization, SAGE)算法提取了多径信道参数,包括多径时延、到达角、多径强度等,基于多径分量距离（multipath component distance, MCD）对多径分量进行了分簇结果的对比,对比分析了相同测量点处不同天线形式得到的信道参数差异. 结果表明,同场景下不同天线的信道参数测量结果会有较大差别,全向天线路损指数最小,阵列天线均方根(root-mean-square, RMS)时延扩展和RMS角度扩展均最小,喇叭天线可以得到较多的簇. 本文为5G毫米波频段信道建模提供了不同天线形式信道参数结果对比分析数据.