基于遗传算法设计的双陷波超宽带天线

为了抑制窄带信号对超宽带系统的干扰,利用遗传算法结合时域有限差分法分两次优化设计了一种新型双陷波平面超宽带天线,在3.5~4.2GHz和5~6GHz范围实现了频率阻断,并将天线加工成实物,电压驻波比的实测结果、CST仿真结果和数值计算结果基本一致。分析了天线陷波的原理,并利用仿真软件研究了天线性能。结果显示,所设计的天线具有良好的性能,能够广泛应用于无线通信设备中;该设计理论简单,通用性强,对以后设计陷波超宽带天线具有指导作用和参考价值。     

一种新型超宽带陷波天线的设计

提出了一种新型超宽带(UWB)陷波天线,该天线的结构由常规的圆形单极子天线演变而成。为获得超宽带特性,天线的辐射体被设计成渐变的笑脸形状。同时,通过在辐射贴片上开C形槽来实现陷波特性。合理选择C形槽的尺寸可有效去除超宽带频段内的无线局域网WLAN(5.150~5.825GHz)的干扰。仿真结果表明,天线在4.91~6.07GHz处形成了阻带特性(电压驻波比VSWR>2),天线结构新颖简单,适用于超宽带通信系统。     

一种小型的具有良好陷波特性的超宽带缝隙天线

 为了有效地抑制超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰,提出了一种小型的带组合陷波结构的缝隙超宽带天线.该天线采用印刷电路板上的多边形缝隙作为辐射单元,由背面的T形微带线馈电,天线的总尺寸仅为16mm×25mm×0.8mm.通过T形微带上开的一C形槽和地板上开的一矩形槽的组合陷波结构,产生阻带特性且阻带陡度更陡峭、带宽更宽,实现了良好的陷波功能.仿真和测试的结果表明,天线在超宽带系统3.1GHz~10.6GHz工作频段内的电压驻波比小于2,在5~6GHz频率范围实现了良好的滤波特性,有效地阻隔了无线局域网系统对超宽带系统的影响.同时该天线在整个工作频段具有良好的全向辐射方向特性和稳定的增益.     

基于开窗结构和寄生单元的双陷波超宽带天线

设计了一种具有双陷波特性的平面超宽带天线。超宽带基础天线的馈电采用渐变式阶梯阻抗匹配结构作,使得天线具有了宽阻抗匹配能力。通过在椭形辐射器内进行开窗,以及在地面添加矩形寄生单元,实现了天线的双陷波特性。测试结果表明,该天线的工作带宽(VSWR<2）为3.1~10 GHz,工作在超宽带(UWB)频率范围,两个陷波分别在3.3~4.0 GHz和5.0~5.85 GHz,可以应用于WiMAX和WLAN频段的信号抑制。仿真与实测结果表明,该天线结构简单、实现了良好的陷波功能,能够较好地应用于超宽带通信系统中。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mmX26 mmX0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

一种采用组合陷波结构的新型超宽带平面天线

首先提出了一种小型平面超宽带天线的设计。天线采用FR4印刷电路板制作,由共面 的叉形辐射单元和多边形缝隙构成,整体尺寸为30 mm×28 mm×0.8 mm。采用 HFSS软件对天线进行了优化设计和参数分析。然后,通过在叉形辐射单元增加微带开路枝节 并且在地板开一对倒L形细裂缝的办法,设计了组合陷波结构的超宽带天线。实验表明：组 合陷波结构天线在51～5.9 GHz阻带内,回波损耗的最大值达-1.5 dB,与常规的 单陷波结构超宽带平面天线相比较,其回波损耗频率曲线更为陡峭,从而能更有效地提高 超宽带通信系统抑制无线局域网设备所带来干扰的能力。     

基于CSRR结构的双陷波超宽带天线设计

设计了一个基于圆环型互补开口谐振环(CSRR)结构的双陷波超宽带天线。通过在超宽带天线的辐射体上蚀刻圆环形CSRR结构实现了双陷波特性,对CSRR结构实现陷波特性的机理进行了分析。测量结果表明,天线在超宽带系统3.1~11.0GHz工作频段内的电压驻波比小于2,在WiMAX和WLAN频带内具有良好的陷波特性。天线体积较小,便于加工,适用于超宽带天线单元。     

一种新型的陷波天线

设计了一种新型的超宽带天线,具有小型化,2.0~10.6 GHz的工作带宽及全向性的特点。基于该超宽带天线提出了一种新的实现陷波特性的方法,在天线的地板上添加一个近似半圆的谐振单元,该单元与辐射部分通过一个通孔相连,并且所加的结构对原始超宽带天线的其他特性影响很小。同时给出了该方法的等效电路。仿真与实测结构均表明该超宽带天线驻波比(VSWR)小于2的阻抗带宽是2.0~10.6 GHz,天线在5.0~5.9 GHz处有明显的陷波特性,很好的覆盖了无线局域网(WLAN)(5.125~5.85 GHz）的工作频段。可以解决超宽带通信频段与WLAN间的电磁干扰问题,实现频谱兼容。     

一种新型的陷波天线

设计了一种新型的超宽带天线,具有小型化,2.0~10.6GHz的工作带宽及全向性的特点。基于该超宽带天线提出了一种新的实现陷波特性的方法,在天线的地板上添加一个近似半圆的谐振单元,该单元与辐射部分通过一个通孔相连,并且所加的结构对原始超宽带天线的其他特性影响很小。同时给出了该方法的等效电路。仿真与实测结构均表明该超宽带天线驻波比(VSWR)小于2的阻抗带宽是2.0~10.6GHz,天线在5.0~5.9GHz处有明显的陷波特性,很好的覆盖了无线局域网(WLAN)(5.125~5.85GHz)的工作频段。可以解决超宽带通信频段与WLAN间的电磁干扰问题,实现频谱兼容。     

基于倒π型谐振器的双陷波微型超宽带滤波器设计

针对传统的超宽带滤波器设计尺寸偏大和陷波深度不足的问题,提出了一种基于倒π型谐振器的双陷波超宽带滤波器。通过在超宽带滤波器两端加载宽型开路枝节在通带内形成传输零点,并在滤波器上方耦合倒π型谐振器,实现通带内的双陷波特性。选用高介电常数的基板材料大幅度缩小滤波器的整体设计尺寸,实现微型化设计。测试结果表明,该滤波器通带范围为2.9～12.0 GHz,通带内插入损耗在1 dB以内,在5.76～6.14 GHz和7.82～8.45 GHz陷波深度分别达到了-20.6 dB和-31.6 dB。测试结果和仿真结果基本一致,说明该滤波器在通带内能够有效地避免无线局域网WLAN信号(5.725～5.850 GHz)和X波段卫星信号(7.900～8.395 GHz)的干扰,为平面型陷波超宽带滤波器的设计提供了新的思路。     

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。     

光子带隙结构在微波方面的应用

20世纪80年代末出现的光子晶体是一种具有光子带隙的新材料,它独特的性质使得光子晶体具有广泛的应用前景。介绍了光子晶体的概念,综述了光子带隙结构在微波领域的应用和研究进展。     

一种联合设计的宽带天线-滤波器模块

联合设计了一种宽带天线-滤波器模块,理论分析了将天线与滤波器进行联合设计能够提高整体性能的原因,且提出了若干设计基本原则,联合设计的宽带天线-滤波器模块的回波损耗在3.1~5.1 GH z的工作频带内比独立设计后直接级联的模块减少了10 dB以上,该模块已应用于超宽带通信实验系统中。     

集成滤波器的5G大规模天线的S参数测试方法

集成滤波器的5G大规模天线由于每个通道包含了一组滤波器,使得5G大规模天线的通道之间的幅度和相位一致性指标变得很差,进一步地,使得获取除滤波器以外的纯通道之间的幅度和相位的一致性指标变得非常困难。对集成滤波器的5G大规模天线的测试方法进行了原理分析和实际测试,找到了一种具有便捷的实际应用的测试方案,通过两次测试间接获取了通道间幅度相位一致性,消除了滤波器引起的幅度相位差异。     

EBG在微波元件方面的应用

光子晶体是一种具有光子(电磁)带隙的新材料，它独特的物理性质使得光子晶体具有广泛的应用前景。介绍了光子晶体的概念，综述了电磁带隙结构在微波元件的应用和研究进展。     

滤波器后置的多目标数字波束合成方法

数字波束合成是多目标数字相控阵天线中一个核心处理模块。在采用FPGA 实现波束合成时,由于不同类型滤波器的存在,需要消耗大量DSP48 Slices 资源。根据目标信号具有频分复用的特点,同时考虑相控阵加权与信道化滤波、正交变换滤波的关系,可以将上述两种滤波器合并成一个滤波器,并且置于加权求和模块之后。新的波束合成方法在保持阵列增益不变情况下,使得后置滤波器个数仅仅决定于目标数量而不是阵元数量,从而大大减少FPGA 资源的消耗。论文不仅分析对比了传统方法和滤波器后置方法的DSP48 Slices 资源消耗,还通过方向图和阵列输出SINR 仿真来证明新方法的有效性。     

Kalman滤波在天线数字引导跟踪中的应用

无人机测控系统天线数字引导数据传输存在延时,使得天线无法准确跟踪飞行目标,链路不能稳定工作。针对这种时滞问题,通过对卡尔曼(Kalman)滤波算法的研究,提出在Kalman滤波同时上,采用平移多步预测外推的解决方法。给出了外推算法公式,分析了天线数引跟踪模型,据此进行了仿真。仿真结果表明:Kalman滤波平移预测可以实现实时多点数据外推。在工程应用中取得了预期效果。     

非高斯信道下的非线性空时多用户检测器

为了减轻冲激噪声和多径干扰的影响,本文提出了一种基于DS-CDMA同步信道的空时非线性接收机。该接收机联合了线性解相关器和带有基于相关匹配M yriad非线性滤波器的非线性前端的天线阵列。将这种M yriad滤波器合并在一起以消除冲激噪声和阻止其进入系统。所提出的检测器采用了一种结构来估计冲激噪声系数和修正非线性滤波器系数。仿真结果表明,这种空时接收机在空时领域的非线性信号处理方面具有很好的性能。     

基于多模谐振器的双通带滤波器

提出了一种新型的开路/短路T形枝节圆环谐振器,通过奇偶模理论对其进行了分析,电磁仿真软件进行了仿真计算,设计了一款工作于P波段(中心频率为0.4 GHz)和L(中心频率为1.2GHz)波段,分数带宽为40%和16.26%的双通带滤波器。该滤波器具有损耗小、体积小、易集成设计等优点,该双通带滤波器及设计方法将来可广泛应用于高集成度的雷达天线阵面网络中。     

基于子阵结构的大孔径相控阵天线设计

在卫星通信和飞行器测控中,大孔径相控阵天线结构上采用前端模拟子阵和阵间数字波束形成相结合的方式,可以克服天线面临的时间色散问题。子阵规模通过成本和子阵色散确定,阵间波束形成采用空时二维延时滤波器结构,滤波器系数采用查找表方式获得,便于工程实现。计算机仿真验证了系统结构、子阵划分、延时滤波器设计的正确性。