具备阻抗和低副瓣宽带特性的脊波导缝隙阵列天线设计

设计了一种16×8脊波导缝隙阵列天线,线阵阵面分成两个子阵,馈电采用同轴馈电与耦合缝隙馈电结合的两级馈电方式,辐射缝隙分布为泰勒分布。天线设计采用近场诊断方法和阻抗过载技术进行优化。天线实物加工测试结果表明,天线在X频段驻波带宽(VSWR≤1.5)为7.3%,最低副瓣达到-25.8 dB,副瓣电平带宽(SLL≤-19 dB)为6.2%。与已有文献相比,该天线同时具备阻抗宽带特性和低副瓣宽带特性,工作频带内具有增益均大于16 dBi的高增益特性。     

一种波导窄边裂缝天线缝隙倾角的改进方法

为减小波导窄边裂缝天线缝隙间互耦对天线性能的影响, 实现低副瓣的设计, 提出了一种倾角波动分布的设计方法.天线电流分布选用泰勒分布, 利用HFSS软件确定缝隙倾角初值, 在此基础上得到波动分布的倾斜角度, 并通过遗传算法对缝隙倾角进行优化.使用Matlab与HFSS软件联合仿真, 省略了建模、设置参数等大量操作, 提高了设计效率.基于此, 设计了一款长度为1.2 m的X波段波导窄边裂缝天线, 仿真发现副瓣电平比传统设计方法低2.17 dB, 加工了天线实物并进行了测试, 天线实测增益和副瓣电平分别为20.9 dBi和-28.7 dB, 验证了方法的有效性.     

基于波导缝隙阵列的新型太赫兹频率扫描天线

为缩短太赫兹系统成像时间,该文提出将频率扫描天线应用于太赫兹成像系统中,并设计了一种基于波导缝隙阵列的太赫兹频率扫描天线。该文采用泰勒综合法降低副瓣电平,通过软件仿真结合功率传输法设计最优的缝隙分布。太赫兹波导缝隙阵列天线具有加工简单、成本低的优势,通过太赫兹准光测试系统对天线性能进行测试,实测天线扫描角度可达40°,增益约为15 dB,副瓣电平抑制优于–20 dB。测试结果表明太赫兹波导缝隙天线具有扫描角度大和副瓣低的优良特性,在太赫兹成像和目标探测等领域有巨大的应用价值。      

Ka波段大型单脉冲平板缝隙天线的分析与设计

论文所分析的Ka波段平板缝隙阵列天线具有阵面尺寸大(534.89mm×494.3mm)、缝隙多(5 120)的特点,因而对于阵面的设计运用优化总体设计,并运用等效电路法结合电磁仿真软件HFSS得到精确的辐射缝以及耦合缝参数。同时为了减小加工难度,对天线分象限分层分象限进行加工。经过实测验证,测试结果与理论吻合良好,在±300MHz频带范围内驻波小于2,整个阵面的增益均大于42dB,天线的方位副瓣电平达到-22.8dB,俯仰副瓣电平达到-23.8dB,零值深度在俯仰和方位均达到-30dB。     

一种Ka频段波束可捷变的低副瓣波导缝隙天线阵的设计

在传统的波导缝隙天线阵的基础上,设计了一种波束可捷变的低副瓣波导缝隙天线阵。采用巧妙的布阵设计,通过对子阵、等功分不等功分器、和差网络的优化设计等,实现了高增益、低副瓣、波束可捷变等特性,并进行了容差分析。仿真结果表明,在35.75GHz±50MHz的频带内,窄波束增益≥34.7dB,窄波束副瓣≤-25.6dB,所设计的天线在宽、窄波束两种模式下均可获得较好的方向图特性。     

宽带超低副瓣天线阵设计

描述了由16元线阵组成的L频段宽带超低副瓣天线阵的设计,给出了设计过程中所解决的各项关键技术及所采用的技术途径,以及一些设计数据和测试结果。天线近场测试表明,所研制的天线在优于25%频带内天线峰值副瓣电平低于-38 dB,垂直面扫描±30°时,天线峰值副瓣电平低于-35 dB。     

一种宽频带低副瓣阵列天线的工程应用研究

研制了一种宽频带低副瓣平板反射器阵列天线,该天线由12个阵元组成,通过优化设计反射器和宽带振子单元,采用工程上易于实现的硬同轴线结构功率分配器获得了三角形分布不等幅馈电网络,使其在很宽的频带内获得了低副瓣特性,相对工作带宽达到51.16％以上.实测结果表明,频带内天线的电压驻波比小于2,增益达到15 ～17 dBi且副瓣电平低于-20 dB,在保证增益和良好阻抗匹配的条件下获得了低副瓣和宽频带性能,满足了某通信系统的工程设计要求,具有很好的推广应用前景.     

基于粒子群算法的低副瓣螺旋天线设计

提出了一种单绕低副瓣螺旋天线的设计方法. 在单绕螺旋天线外加一个金属锥面来改变天线的辐射特性. 采用粒子群算法对影响天线方向图的参数,包括金属锥面两端的口径和长度进行了设计,以降低天线辐射方向图的最大副瓣电平. 仿真分析和实验测试结果说明在要求的1268.5±10 MHz频带范围内该天线驻波比小于1.15,天线方向图的最大副瓣电平低于-25 dB.     

天线与天线阵

0623134宽带印刷天线与双极化微带及波导缝隙天线阵= Broadband printed antennas and dual-polarized microstrip and waveguide slot antenna arrays[刊,英]/汪伟//上海大学学报(英文版)．—2006,10(3)．—282(E) 0623135宽带超低副瓣天线阵设计[刊,中]/孙绍国//电讯技术．—2006,46(3)．—87-92(G)描述了由16元线阵组成的L频段宽带超低副瓣天线阵的设计,给出了设计过程中所解决的各项关键技术及所采用的技术途径,以及一些设计数据和测试结果。天线近场测试表明,所研制的天线在优于25%频带内天线峰值副瓣电平低于-38dB,垂直面扫描30±°时,天线峰值副瓣电平低于-35dB。参6     

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。     

Very wideband printed dipole antenna array

The design and experimental results of a very wideband small printed dipole antenna array are presented. The impedance bandwidth (VSWR ⩽1.7) of the antenna, centred at 780 MHz, is 47%. In the frequency band 610-960 MHz, the designed antenna has a gain of 9.5-11.9 dBi, sidelobe level <-16 dB and front-to-back ratio <30 dB. The main features of the design are the use of parasitic elements to expand the frequency band and the application of a mesh frame to decrease the sidelobe level     

一种空气同轴馈电的X波段低副瓣阵列天线

设计了一种应用于雷达系统中的低成本低副瓣阵列天线, 该天线阵包含256个辐射单元, 由四个64单元的子阵组成, 采用波导合成网络进行功率合成.天线单元采用空气同轴馈电的角锥喇叭, 空气同轴馈线内外导体呈方型结构, 其终端为短路馈电方式, 实现了内导体的自支撑设计和较低的传输损耗, 并依据综合幅度分布采用若干数量的不等功分器进行低副瓣设计.测试结果表明, 小于2的驻波带宽为0.5 GHz, 相对带宽为7.5%.另外, 中心频率的增益为30 dB, 增益大于29.5 dB的带宽为0.2 GHz, E面和H面的旁瓣电平为28.5 dB和29 dB.     

一种Ku波段混合馈电频扫天线阵设计

研制了一种俯仰向波束固定,方位向频扫的Ku波段频扫平面天线阵.采用双层微带结构获得带宽约18%的宽带微带贴片天线作为阵列单元.天线阵俯仰向采用微带功分器及该种天线单元组成线阵.方位向为实现波束较大范围的频扫能力, 并提高天线阵的工作效率采用波导慢波线缝隙与线阵微带线电磁耦合结构进行馈电.在采用HFSS软件完成仿真设计的基础上,加工并测试了一套12×40规模的天线阵,结果表明该天线阵在工作频段内驻波比优于1.5,波束扫描范围大于80, 副瓣电平优于-20 dB,除中心频点外,增益大于26.5 dB.     

一种宽带低剖面高增益低副瓣定向平板天线北大核心CSCD

研究设计了一款低剖面、宽带、高增益、低副瓣的定向平板天线。为了实现低剖面,采用了宽带微带天线单元、馈电网络等设计,定向天线整体采用印制板;为了实现低副瓣,采用阵列天线与馈电网络的一体化设计,用多层印制板加工技术实现天线单元间不等幅度的馈电精度,尽可能减少人工装配步骤,以降低装配误差。文中对设计的低副瓣定向天线进行了加工测试。测试结果表明,所研制天线的阻抗带宽为26.1%。在阻抗带宽范围内,可以实现最大增益大于23.6 dBi、E面和H面的副瓣电平分别小于-27.4 dB和-28.3 dB、前后比小于-42.2 dB。     

基于3D打印技术的梯形凹槽双脊喇叭天线

该文提出了一种带有梯形槽的双脊喇叭天线,天线在口径面和外侧壁引入梯形槽结构,抑制了喇叭外壁上的电流,从而达到降低喇叭天线旁瓣的目的。天线采用3D打印技术,有效地解决了传统方式加工难及一致性差的问题。仿真和实测表明,该天线设计可有效提高天线增益,在工作频带 5~10 GHz内天线增益大于 10．32 dBi,回波损耗小于-10dB;在9．6 GHz时峰值增益可达14．61 dBi。将天线喇叭壁设计成空心结构,天线质量减小了74%。测试结果与仿真结果基本一致。     

卫星干扰信号转发天线设计

本文介绍了一种高增益卫星信号转发天线,天线阵元采用十字交叉阵子形式,通过宽带功分移相网络实现圆极化,并采用泰勒综合方法优化了阵面方向图.该阵列具备工作频带宽、高增益和低副瓣等特点.仿真结果表明,该阵列天线增益大于12 dBi,旁瓣抑制大于25 dB,轴比小于3 dB,适用于多种卫星导航干扰信号的转发.     

一种新型混合馈电24GHz车载雷达阵列天线设计

针对阵列天线馈电网络比较复杂的问题,设计了一款24 GHz新型串并馈结合的微带天线阵,并进行了理论研究和仿真测试。该天线阵采用了串并联混合馈电网络,天线子阵和馈电网络的电流分布均采用了切比雪夫分布,有效抑制了旁瓣电平。同时将馈电网络与串馈天线子阵直接连接在一起,达到了小型化的目的,并减小了馈电网络的损耗。仿真结果表明:天线阵的增益可达到21.7 dBi,在中心频率24.1 GHz附近,E面和H面的副瓣电平分别为-20.3 dB 和-26.2 dB。该天线阵体积小,性能可靠,可用于24 GHz汽车防撞雷达。     

A multielement high power monopulse feed with low sidelobe and high aperture efficiency

A multielement high power monopulse feed was investigated for excitation of a phased array. This feed has the advantages of high antenna efficiency, effective independent sidelobe control for the sum and difference patterns, and high power handling capability. A 32-element device has been designed which yields theoretical sidelobe levels less than -31 dB for both the sum and difference patterns over the 2800 to 3200 MHz frequency band. The aperture efficiency is 69.5 percent which includes 0.1 dB spillover loss and 1.40 dB tapering loss. The difference slope efficiency defined as the actual slope gain over the maximum possible value is 50 percent at midband. An experimental feed was constructed to verify the predicted performance characteristics. Measured data on both the radiation patterns and the antenna gain agreed very Well with the analytical results. The measured sidelobe level is below -30 dB for all sum and difference beams over the 2800 to 3200 MHz. In addition, this feed can be designed for low power intensity at the feed aperture so that very high power operation can be attained.