X 波段宽带宽角扫描相控阵天线的设计

设计了一种X波段宽带宽角扫描相控阵雷达系统的小型阵列天线,该天线采用Vivaldi 天线做为阵列单元。在考虑阵列单元间的互耦效应下,仿真设计了9*9 小型阵列天线,使该阵列天线在相对带宽达40%下的有源驻波系数小于2,其有源单元方向图E面、H面的波瓣宽度分别达到120度、110度以上。对9*9天线阵的实物进行了加工与测试,测试结果说明了该阵列天线具有良好的宽带宽角扫描特性。因该天线结构简单,重量轻,在相控阵雷达天线中有很大的应用价值。     

W 波段圆极化微带阵列天线设计

本文分析和对比了W 波段圆极化微带阵列天线不同的馈电形式,完成了圆极化阵列天线的设计。由理论分析 和仿真结果可知,单元间等幅同相馈电有利于W 波段圆极化微带阵列天线的实现,其2x2 阵列天线仿真结果驻波小于2 的相对带宽为3.5%, 轴比小于3dB 带宽为2%,中心频点94GHz 时天线增益为12.2dB。该天线在军事领域具有广泛的应 用前景。     

超宽带紧耦合阵列等效电路研究

针对紧耦合展宽阵列天线带宽的原理,利用紧耦合阵列天线阻抗的变化规律,研究单元间强耦合与地板共同对天线阻抗的影响;结合已有文献中紧耦合等效电路的特性,提出了一种能够对应天线单元形状与尺寸的紧耦合等效电路模型。该等效电路模型较文献中已有的等效电路模型具有更强的准确性和适用性,能较好地反映天线模型阻抗曲线和驻波曲线,为优化该类天线阵列的前期设计提供了指导方向。     

新型CTS阵列天线的设计及仿真

提出一种新型的CTS(Coaxial Transverse Stub)阵列天线—CCTCS(Coaxial Continuous Transverse Conical Stub)阵列天线。天线由串联馈电单元组成,各单元采用圆锥状同轴开槽结构,具有成本低、易加工和易调节的特点。设计一个十单元的阵列天线模型,并通过有限积分数值方法对该阵列计算仿真,结果表明,相对于传统的CTS阵列,CCTCS阵列在满足全向性、低驻波、垂直极化和阻抗匹配的同时,工作带宽和旁瓣电平都有较好的改善。     

低剖面渐变槽线天线单元设计

基于有限元仿真软件通过设置周期性边界条件的方法,分析了影响渐变开槽天线单元宽带宽角扫描性能的关键因素。通过在安装天线阵列的反射面上铺覆新型阻抗匹配材料,克服了天线高度对驻波带宽的限制,实现了天线的小型化设计。加工制作了一个20×16天线单元的实验小型面阵,并对其有源扫描驻波进行了测试。实测结果与仿真结果吻合,表明该天线在8GHz～12GHz带宽内±45°扫描范围内性能优异,可广泛应用于宽带宽角扫描相控阵天线系统。     

一种微带缝隙阵列询问天线

介绍了一种单脉冲工作体制的微带缝隙阵列询问天线。设计了一副6 单元的微带缝隙阵列天线,通过选择合适的天线单元、调整馈电网络的幅相特性,使得天线阵列在13%的工作带宽内驻波小于1.6,差方向图获得良好的对称性,差波束零深低于-30dB,且和差波束不存在穿刺现象。显示了其良好的工程应用价值。     

C波段天线功分器一体化设计

本文对工作于C波段的线阵天线及其功分网络进行了一体化设计,并给出了具体实现过程,该天线相对带宽为11％,包含20个单元。设计过程中利用HFSS电磁软件进行了仿真,并投入实际加工。实测结果表明在所要求的频段内天线的输入驻波小于1.4,波瓣宽度满足要求。该天线和功分器一体化设计方法可用于大型面阵。     

一种应用于相控阵的圆极化宽带宽角天线

针对目前圆极化相控阵天线带宽不足、扫描角度不够大等问题,设计了一种圆极化正交四叶草天线,并 做试验研究了该天线在相控阵系统中的应用情况。该天线图案涂覆在印制板正、反两面,采用同轴电缆进行馈电,结构 简单易于实现,在阵列中通过单元间隔离柱实现了大角度扫描匹配以及宽带轴比特性。文中给出了该圆极化天线的仿 真设计结果、天线阵列样机实测结果及应用举例。根据仿真及实测结果的互相验证,可以看出该圆极化天线在空域内 扫描驻波良好,具有超过35%的阻抗带宽及轴比带宽,同时该天线结构简单、重量轻,适用于模块化相控阵雷达系统。     

毫米波微带偶极子天线阵列

介绍了一种毫米波微带双面偶极子天线线阵。在单元天线设计的基础上，对相邻天线单元互耦的影响进行了仿真分析，然后根据实际测试结果，对相邻天线单元互耦的影响进行了分析。实测结果表明，该天线阵列具有较好的驻波和互耦性能，适合用于相控阵系统。     

Ku波段一体化开口脊波导阵列天线

设计了一种集成内校正通道的Ku波段一体化开口脊波导阵列天线,由底部的同轴连接器馈电,经渐变阶梯状的过渡匹配段同轴波导变换,并压缩波导截面尺寸以实现宽带二维宽扫性能。在开口脊波导底部设置耦合槽和校正波导,形成内校正通道,并将馈电连接器偏置,使一条校正波导可以耦合相邻的两列天线单元,实现了高集成度一体化设计。设计制造了8×8单元的天线阵面,实测结果表明,该天线驻波小于2的相对带宽为14%,可实现二维±60°的宽角扫描,天线增益约21.8dB,辐射效率81.7%。该天线具有宽带、二维宽扫、结构紧凑、高集成度等优点,且实现了小单元间距相控阵天线的内校正功能。     

一种新颖开槽切角圆极化微带天线单元的设计

为了简化方形切角圆极化微带天线单元的设计流程,提出了一种新颖的开槽切角圆极化微带天线单元形式。利用在微带天线单元上开矩形槽的方法,避免了调试切角圆极化单元的谐振频点和轴比时的反复迭代过程,缩短了调试时间。分析了矩形槽的不同宽度和深度对阻抗和轴比的影响,并通过仿真设计出一款性能良好的微带天线单元。单层微带天线单元仿真的最终阻抗相对带宽(S11 <-10 dB)为2. 05% (1. 980 ~ 2. 021 GHz);仿真的最终轴比相对带宽(AR<3 dB)为0. 50%(1. 995 ~2. 005 GHz)。加工了天线单元实物并进行测试,实测的阻抗相对带宽(S11 <-10 dB)为2. 05%(1. 975 ~2. 016 GHz);实测的轴比相对带宽(AR<3 dB)为0. 50% (1. 990 ~ 2. 000 GHz)。实测结果与仿真结果具有良好的一致性,验证了设计的正确性。     

甚高频高性能SAW滤波器

对甚高频（ＵＨＦ）高性能ＳＡＷ滤波器干扰模式采用了一种新的处理方法,即采用梯形ＳＡＷ单元网络与微带组合电路构成ＳＡＷ滤波器,用微带电路对干扰模式进行抑制。设计过程简洁,可采用成熟的ＳＡＷ单元电极和叉指参数进行计算机模拟,且当所设计的滤波器通带频率和带宽变化时,参数调整方便。并成功地用于９１４ＭＨｚ,带宽１７ＭＨｚ滤波器的设计。     

双层微带反射阵单元特性研究

微带反射阵单元是组成微带反射阵的基本元素,其性能的好差直接影响整个阵列的性能。本文首先介绍了仿真微带反射阵单元反射场相位的等效波导法的基本原理;然后分析了双层贴片上下不同宽度比、不同介质层厚度的对反射场相位曲线及频带宽度的影响,并提出如何获得阵列最大频带宽度;最后研究了接地面开槽结构对反射阵单元反射场相位、幅值的影响,计算结果表明适当大小的槽结构能够提高反射场相位曲线的平坦度及增大反射场幅值。     

基于分形CRLH-TL加载短截线超宽带滤波器设计

传统基于微带缝隙和逆开环谐振器(CSRRs)的复合左右手传输线的带宽较窄、通带内反射损耗较大,限制了其应用。因此,该文采用了Minkowski分形的微带缝隙代替传统微带缝隙,有效地展宽了带宽,并通过在微带缝隙两侧加载短截线的方式进一步增加了带宽并改善了高频端带外抑制特性。分析了结构的尺寸参数对其传输特性的影响,并根据S参数计算了色散曲线、提出了等效电路模型。最后,运用所提出的方法设计了一款超宽带带通滤波器。该滤波器仅采用一个复合左右手(CRLH)结构单元,获得了超带宽2.1~9GHz(相对带宽124.3%)和较小的带内反射损耗(小于0.8dB),同时滤波器在9.5~12GHz的阻带范围内传输抑制大于20dB。测量结果、仿真结果与等效电路结果基本吻合,验证了该设计方法的有效性。     

基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器设计

提出了一种基于圆形微带贴片谐振器的滤波跨接器,利用圆形微带贴片谐振器中简并模TM11A 和 TM11B 模式的正交性来实现信号的交叉传输。在两个圆形微带贴片谐振器之间引入耦合槽和耦合桥,信号可以从一 个圆形微带贴片滤波单元高效传输至另外一个圆形微带贴片滤波单元,亦即将两个圆形微带贴片谐振器级联,从而 实现该滤波跨接器的滤波响应。文中不同传输通道间的隔离是利用了模式特性,合理布置输入输出端口。为了验 证设计内容,设计、加工并测试了一个工作在2.9GHz、3dB 相对带宽为9.3%的平面滤波跨接器,实测结果与模拟结 果吻合良好,验证了所提出的设计概念。     

宽带毫米波微带天线的设计与分析

根据微带天线的设计技术要求,介绍了微带天线带宽的影响因素。在矩形毫米波微带天线设计与分析的基础上,分别设计出 C 型和 W 型两种宽带毫米波开槽微带天线。利用仿真软件对3 种天线的输入回波损耗、驻波系数、相对带宽和方向性等技术参数进行仿真优化和比较分析。仿真与实验结果表明,3 种天线的设计均满足技术要求,C 型和 W 型开槽微带天线较矩形微带天线的相对带宽大幅提高,且具备良好的定向辐射特性。     

Compact, Wideband Bandstop Filters With Sharp Rejection Characteristic

A compact unit of parallel coupled transmission line is presented for design of a compact, sharp-rejection, wideband bandstop filter (BSF). The rejection depth and bandwidth can be easily controlled by the coupled-line parameters. A lossless transmission line model is used for filter analysis. Design equations and graphs are presented in order to facilitate the design procedure. Theoretical prediction is verified in microstrip line by fabricating a prototype single section coupled-line BSF.     

Slotted rectangular microstrip antenna for bandwidth enhancement

With the loading of a pair of right-angle slots and a modified U-shaped slot in a rectangular microstrip patch, novel bandwidth enhancement of microstrip antennas is demonstrated. The required dimensions of the right-angle slots and modified U-shaped slot for bandwidth enhancement with good radiating characteristics have been determined experimentally in this study and the obtained antenna bandwidth can be as large as about 2.4 times that of a corresponding unslotted rectangular microstrip antenna. Details of the antenna design and experimental results are presented and discussed.     

A method for designing broad-band microstrip antennas inmultilayered planar structures

The narrow bandwidth of a microstrip antenna is one of the important features that restrict its wide usage. A simple and practical method for the design of broad-band microstrip antennas is presented in this paper. Utilizing this design technique, several two-layer microstrip antennas have been proposed. To confirm the applicability of the method for the designs of antennas at L-band, experiments have been carried out. The measured results show that the proposed antennas have a bandwidth of up to 25.7%. Also, the method proposed in this paper is applicable to the design of other types of multilayered planar antennas     

Quasi-elliptic filter characteristics of an asymmetric defected ground structure

An asymmetric defected ground structure (DGS) with respect to a microstrip line is proposed. Its unit cell consists of two square slots connected with a rectangular slot by meandered transverse slots. The simulated, measured and equivalent circuit responses have been presented. The unit DGS pattern under microstrip line produces wide rejection bandwidth and high sharpness factor. Its elliptic band-reject filter response is modelled by appropriate LC equivalent circuit. Two such DGS cells under a microstrip line produce 3-pole quasi-elliptic bandstop filter response, which shows deeper attenuation without appreciable change in pole frequencies in comparison to single cell structure. Unit DGS pattern under coupled gap microstrip lines produces band-accept filtering characteristics. The frequency characteristics show a quasi-elliptic highpass filtering characteristics with sharp lower transition knee. Accordingly, an LC equivalent circuit is proposed. A cascaded band-accept and band-reject filter is proposed for designing a wideband bandpass filter. The bandwidth and centre frequency of the bandpass filter can be varied by choosing different set of DGS dimensions.