一种Ka波段双槽波纹喇叭天线的设计

将轴槽和直槽相结合,设计了一种工作于Ka波段的新型双槽波纹喇叭天线,模变换段采用轴槽设计,辐射段采用直槽设计,通过仿真试验,获得了波纹喇叭天线轴槽和直槽的最佳数目,并在此基础上,优化了槽宽、槽深及光滑圆波导的长度,得到了辐射性能最佳的天线结构。将所设计的双槽波纹喇叭与传统的单槽波纹喇叭作为馈源,分别应用到卡塞格伦天线中进行了仿真试验。仿真结果表明,所设计的双槽波纹喇叭具有性能更优的辐射特性和驻波特性,作为馈源使用时,卡塞格伦天线在主极化方向上性能良好。     

阵列天线相位中心的计算与分析

为了得到阵列天线的相位中心,本文从阵列天线的场表达式推导出阵列天线远场区的相位方向图与选取的参考点之间的关系式。并根据该关系式,应用最小二乘法得出了求解阵列天线的视在相心的方法。结合得出的结论,对一个矩形平面阵进行了仿真实验,实验证实了本方法的有效性。同时发现,阵列单元在不同角域内对应的视在相心不同,并且阵列天线的视在相心主要取决于阵列单元在相应角域内的视在相心。     

纵向槽和径向槽组合波纹喇叭馈源的优化设计

研究了纵向槽和径向槽组合的波纹喇叭馈源的优化设计方法.基于旋转体时域有限差分算法分析波纹喇叭的性能,结合协方差矩阵自适应进化策略,以天线口径效率为目标,优化设计了一款Ku频段波纹喇叭馈源,并加工和测试了馈源样机.计算与实测结果表明,在10.7~12.75 GHz频带内,该喇叭具有良好的阻抗匹配和辐射特性,应用于标准卡塞格仑天线时,天线口径效率优于78%,验证了这种优化设计方法的有效性.     

一种Ka频段超低交叉极化宽频带波纹喇叭天线

波纹喇叭天线是一种结构紧凑、具有良好辐射性能的馈源天线,特别是轴向槽波纹喇叭天线可以在宽频段内实现极低的交叉极化,对扩展工作频段、实现极化复用有重要的价值。文章对轴向槽波纹喇叭天线的设计方法进行了研究,利用模式匹配法和全波算法软件设计了一种Ka频段超低交叉极化宽频带轴向槽波纹喇叭天线。实测数据表明,该喇叭天线工作频段可覆盖整个Ka频段（26.5~40 GHz）,在频段内回波损耗小于-20 dB、交叉极化小于-45 dB,同时天线具备良好的方向图对称性和相位中心稳定性,在卫星通信领域具有广阔的应用前景。     

减槽波纹喇叭天线

<正> 1.引言在射电天文学中,交替地使用初级激励器、用于宽带测量的普通抛物面反射器,其孔径效率一般为55％-68％。孔径效率主要取决于孔径的遮挡系数(Aperturverblockung),例如Effelsberg无线电望远镜天线的遮挡系数为17％。如果象卡塞格伦天线、格雷高里天线那样,利用一般的初级(原文为‘次级’一译者注)激励器(锥形喇叭,双模喇叭)同样也能得到55—68％的孔径效率。当第三级方向图(主反射器)的旁瓣衰减是够大时,利用同轴辐射器或波纹喇叭(在这种波纹喇叭里,通过喇叭内部的波纹结构而产生HE11波形)也能提高孔径效率。波纹喇叭作为初级激励器有下述优点:     

波束波导馈电的新型偏置近场卡塞格伦天线

提出一种新型偏置近场卡塞格伦天线,天线的主副镜均由具有圆口径的抛物面镜构成,给出了主副镜的几何参数和设计方程。采用非传统且适应高功率应用的波束波导进行馈电,天线系统（含波束波导）采用了几何光学和去极化的设计方法。根据照射锥削角和高斯束腰设计了方向图圆周对称的波纹喇叭馈源。在此馈源喇叭的基础上,根据高斯波束法得到波束波导各镜面尺寸。采用物理绕射理论对一个设计实例的方向图进行分析,证明该天线系统具有极低的交叉极化电平和旁瓣电平。     

一种宽带圆极化馈源单元的研制

采用圆锥等角螺旋天线形式,研制了一种宽带圆极化馈源单元,测试了驻波、互耦、方向图、轴比、增益、相位中心。结果表明,在S波段60%带宽内,驻波小于1.78,轴比小于3 dB,增益可达9~10,带内相心稳定,可相扫30°,其重量仅为50 g。该天线是理想的可相扫宽带轻型圆极化馈源单元。     

宽带小型波纹喇叭的设计

本文指出:含环加载输入变换段的具有特殊型面的波纹喇叭,其可用的带宽比高达2.4:1。整个频带内的交叉极化相对地低,而且波束宽度和相位中心位置随频率的变化,对许多应用来说是可以接受的。这一“小型”喇叭比普通的宽带波纹喇叭小很多,特推荐为空间受限制的双反射面天线的蚀源。     

一种宽频带圆锥波纹喇叭设计

设计了一种工作频带范围为22-30GHz 的圆锥波纹喇叭。通过电磁场仿真软件HFSS 对该天线进行仿真,计算了天线的驻波系数、交叉极化、增益方向图、相位中心等参数。计算结果表明,该波纹喇叭方向图对称性好、交叉极化低,可用作高性能反射面天线馈源。     

大张角波纹喇叭的优化设计

针对平方公里阵(Square Kilometre Array,SKA)天线对高灵敏度的需求,利用基于旋转体时域有限差分法(BOR-FDTD)和自适应协方差矩阵进化策略(CMA-ES)的波纹喇叭优化设计技术,提出了以灵敏度为目标的大张角波纹喇叭优化设计方法。分别以天线口径效率和灵敏度为优化目标对工作于4.6~8.51 GHz的大张角波纹喇叭进行优化设计。计算结果表明,以灵敏度为优化目标所设计的波纹喇叭综合性能更优,其交叉极化和反射损耗均优于-20 d B,用于SKA天线的口径效率在85.1%以上,灵敏度优于7.68 m~2/K。     

一种Ka/EHF双频段波纹喇叭

介绍了卫星和地面站天线越来越需要高性能的双频段波纹喇叭馈源,给出了额Ka/EHF双频段波纹喇叭的结构组成,详细地给出了该波纹喇叭各段的设计公式和波纹喇叭槽参数,利用Champ仿真软件仿真计算了该波纹喇叭2个频段的反射损耗和归一化辐射功率方向图,并且在微波暗室测出了该波纹喇叭反射损耗和归一化辐射功率方向图。测试结果和仿真计算结果吻合良好,因此,证实了该波纹喇叭设计的正确性。     

波纹喇叭的主要结构及其加工技术

波纹喇叭在天线上主要用作反射体的馈电器。波纹喇叭一般结构如图1所示。波纹喇叭一般由四部分组成: 1、喉部区;2、张角部分;3、开口部;4、波纹部分。波纹喇叭的结构类型及其应用见表1。     

一种X波段多极化椭圆波纹喇叭设计

针对当反射面天线大宽高比并要求多极化转换时，宜选择椭圆波纹喇叭作为馈源的需求，在详细研究径向槽波纹喇叭天线设计方法的基础上，采用波纹槽深渐变的方法，利用HFSS软件设计一种X频段椭圆率大于2的带正交模的椭圆波纹喇叭。实测结果表明，该喇叭具有驻波低、交叉极化抑制度高和良好的双极化波瓣等化性等优点，可满足多极化反射面天线对馈源的需求，具有较高的工程应用价值。     

L型波纹太赫兹喇叭天线

本文提出了一款高增益、低旁瓣的L型波纹太赫兹喇叭天线。该天线工作于太赫兹第一个大气窗口,由波导段、模式变换段和辐射段三部分组成,在模式变换段和辐射段内壁引入波纹结构,利用控制变量法分析L型波纹喇叭天线模式变换段的波纹数目和辐射段每个波长内的周期数目对天线辐射特性的影响。分析结果表明:该波纹喇叭天线在工作频率为320~380 GHz范围内增益均大于21.7dB,其3 dB主瓣宽度都小于15.2°。该天线满足高增益、低旁瓣的要求,适用于太赫兹通信系统。     

波纹圆锥喇叭近场辐射特性分析

过去，预估圆锥波纹喇叭的辐射特性的理论分析仅运用于远场，但大多数副面却位于波纹喇叭的近场区域。本文用球面模展开方法（ＳＥＭ）探讨波纹圆锥喇叭在近场区域内的幅、相图形，并与实测值取得较好的一致性。应用该法设计高性能１８ｍ微波Ｃ波段４／６ＧＨｚ偏置天线所用小型化馈源中的圆锥波纹喇叭，在驻波系数、Ｅ／Ｈ面等化性、交叉极化等性能参数方面均获得较满意的结果。     

太赫兹开槽介质型菲涅尔天线设计

设计了一款工作在太赫兹频段的开槽介质型菲涅尔(Fresnel)透镜天线,该天线由馈电结构和透镜结构两部分组成。利用CST微波仿真软件,首先设计波纹喇叭馈电结构,其次基于波纹喇叭馈电结构设计开槽型菲涅尔透镜天线,分析全波周期、焦径比和子区等对天线性能的影响,通过横向和纵向对比,确定最佳天线参数。结果表明对天线性能影响从大到小分别为:焦径比、全波周期、子区。焦径比F/D=3、全波周期w=3、子区P=4为最佳天线参数,波纹喇叭馈电天线经过开槽介质型菲涅尔透镜天线聚焦后,天线的增益提升12.5 d B。     

卫星便携站馈源喇叭天线的研究和设计

对卫星便携站的馈源喇叭进行了研究,并设计了一款新结构的介质加载馈源喇叭天线,以替代该卫星便携站原有的波纹喇叭馈源。该介质加载馈源喇叭天线的特点是结构简单、组装简易、成本低廉。通过比较和分析,该天线具有增益高、反射小、交叉极化低、波束对称及波瓣尖锐的优点,尤其是天线的口径效率最高可达到95.7%。可见介质加载馈源喇叭非常适用于卫星便携站的馈源以及卡塞格伦天线的初级辐射器。     

波纹喇叭的计算机辅助设计

在天线及其照射馈源的工程设计中,会遇到十分困难的积分运算。这些积分运算,有时可以简化为无穷多个特殊函数的级数(如贝塞尔函数),有时却根本无法计算。本文结合七十年代新型宽频带波纹喇叭的设计实例,说明一般NOVA系列的小型多功能计算机如国产DJS-130、TQ-15、441-B等机器均可采用BASIC语言编制的计算程序,可很快地给出天线方向图等特性,从而为今后天线工程设计中采用计算机辅助设计(CAD),加速天线工程计算提供了一个良好的范例。波纹喇叭以圆对称、低旁瓣的方向图照射透镜天线和反射器天线。波纹喇叭的设计需要选择适当的张     

卡塞格伦天线副反射面运动扫描研究

星载大口径反射面天线运动扫描中会产生较大干扰力矩,对卫星平台姿态稳定造成较大影响。研究了天线副反射面运动扫描技术,在卡塞格伦天线系统中固定主反射面和馈源系统,通过运动副反射面实现波束扫描。卡塞格伦天线副反射面扫描运动中,每个特定扫描角度存在方向图性能恶化程度最低的最佳副面位置,运用射线优化法对各扫描 角度对应的最佳副面位置进行求解。文中给出了设计流程,通过软件进行仿真设计,加工了天线测试系统并进行方向图测试,验证了设计方法的正确性。     

基于螺纹槽结构的90°波纹喇叭性能研究

为了拓宽宽带通信天线波纹喇叭馈源的工作频带，设计了一款新型90°波纹喇叭，它的波纹槽以阿基米德螺线的轮廓向外扩展. 仿真和测试结果表明:该新型波纹喇叭最优工作带宽可达2∶1，在10~20 GHz的工作频带内，具有稳定的相位中心，其45°面最大交叉极化电平低于?25 dB；在宽频带内波束宽度保持相对恒定，且天线E面和H面辐射方向图的?10 dB波束宽度非常接近. 该新型波纹槽可以在宽频带内使得喇叭的辐射方向图更为对称，是改善波纹喇叭性能的新思路.