半圆螺旋天线的设计与优化

实际工程项目的特殊几何布局要求应答器处于特殊金属腔体结构中,这严重阻碍了应答器与阅读器之间的正常电磁传播。为解决该特殊几何布局下,收发两端电磁耦合难问题,一款新型的短距离无线通信发射天线——半圆螺旋天线被用于取代传统的直螺旋线圈,有效地实现了阅读器与应答器之间能量和数据的一体化同步传输;该天线工作于13.56 MHz、有效作用距离可达100 mm.利用ANSOFT公司有限元法求解工具－高频结构仿真器（HFSS）,给出了半圆螺旋天线优化设计流程及主要工作特性,为同类问题提供了实际可参考的工程解决方案。     

小型化超宽带槽螺旋天线的设计

介绍了一种经过复杂变形的槽螺旋天线,该天线具有超宽的频带.与普通平面螺旋天线相比,该天线减小了天线尺寸,简化了天线结构.仿真和实测结果显示天线具有良好的圆极化和宽频带特性,在频段0.75GHz～8GHz(10.7:1)上实测反射损耗小于-10dB,同时在频段0.95～8GHz上有较好的圆极化辐射特性.     

星载圆锥螺旋天线的一体化设计

高可靠性对于星载天线至关重要,印制馈线和焊点往往会严重降低天线的工程可靠性.针对这一问题,本文以超宽带圆锥螺旋天线的设计为例,强化电气、结构和工艺协同设计思想,通过改进传统巴伦结构,提出了电缆、巴伦和螺旋线一体化的无焊接设计方案.仿真结果表明,所设计的天线在整个工作频段内具有良好的宽角高增益覆盖、宽角圆极化特性和前后比指标.     

加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线设计

针对乳腺癌检测、成像等医疗领域对天线高增益及宽频带的需求,研究设计了一款加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线。该天线采用双臂平面阿基米德螺旋天线作为辐射单元,在辐射臂外围间隔一定距离处加载金属圆环以改善驻波性能,并由指数渐变式微带巴伦作为馈电结构。天线顶部加载介质透镜,底部设置金属圆台形反射背板,实现了调整波束形状和提高天线增益的目的。加装圆柱形天线罩后天线高度约为87.53 mm,直径约为46.50 mm。仿真结果显示,天线在3－12 GHz 工作频带内回波损耗小于-10 dB,辐射方向图呈现良好的定向辐射特性,实测结果与仿真结果基本一致。     

一种GSM宽带双频外置螺旋天线的设计与制作

宽带化是目前移动通讯天线设计的主流要求,在分析法向模螺旋天线工作原理的基础上,基于参差调谐的思想,仿真设计并制作出一款多线圈双频法向模螺旋天线,该天线能在不牺牲增益和方向图的情况下,展宽其频带。     

螺旋天线的小型化设计

介绍了一种小型化的UHF波段对讲机天线的设计方法。在设计过程中,采用ANSOFT公司的电磁仿真软件—HFSS对天线进行了理论求解和仿真计算,并通过理论与实验的方法来研究其性能。实验表明,测试结果与仿真结果吻合较好,并且此天线具有尺寸小、增益高、带宽宽(9.5%)、一致性好、成本低等的特点,可以投入批量生产。     

一种宽带螺旋天线的设计

提出了一种宽带螺旋平面天线。通过共平面波导绕成的天线,使得天线和馈入网络在同一平面上,能利用印刷电路板技术制作。仿真和实测结果显示天线具有良好的圆极化和宽频带特性,在频段2.5GHz~9GHz上实测反射损耗小于-10dB。     

谐振式四臂螺旋天线设计方法的研究

介绍了一种用于卫星移动通信的新型谐振式四臂螺旋天线,谐振式四臂螺旋天线由于其结构简单、不需要参考地面、在低仰角处增益仍满足要求等特点在卫星通信中得到广泛的应用。从工程角度出发给出了这种天线的快速设计方法。设计出一种谐振式四臂螺旋天线并进行了测试,计算结果与测试结果具有良好的一致性。     

旋转布阵双臂短螺旋天线阵的矩量法分析

从混合位方程出发,采用曲线分段的矩量法和脉冲检验基函数分析无限大导电平面上的双臂圆柱短螺旋天线阵列辐射特性。通过推导阵列布阵方式与远区场轴比的关系,介绍一种优化阵列轴比的布阵方法。矩量法的分析结果表明,采用这样的布阵方式实现了很好的轴比特性。计算结果与实验结果吻合较好。     

一种L波段背射模螺旋馈源

螺旋天线具有较好的宽频带圆极化特性,在L或S波段体积和增益都很适中,加工制造公差要求较低,因此在该频段螺旋天线得到了广泛的应用。由背射模螺旋构成的L波段宽带馈源具有结构简单,馈电、调试方便,口面遮挡小,频带宽(大于25%),可以承受大功率等优点,可以满足L或S波段测控系统对天线的要求。用该背射模螺旋馈源研制的前馈天线的口径效率超过了53%,第一副瓣小于-20 dB,在工程中得到了很好的应用。     

一种新型赋形抛物面天线

通过数值计算发现：将抛物线绕通过焦点的非抛物线对称轴旋转而形成的赋形抛物面天线可产生环状的方向图主瓣（此主瓣指的是主瓣最大值处）。最后给出了计算方法和计算结果。计算结果表明：E或H平面内环状方向图主瓣两最大峰值间的夹角可在很大范围内变化，低副瓣电平较难得到。     

宽频带圆极化缝隙螺旋天线的设计

研究了一种宽阻抗带宽和宽圆极化轴比带宽的缝隙螺旋天线。天线印制在由FR4介质基板构建的方形柱状结构的内外表面,两组长短不同的缝隙螺旋臂印制在介质基板外表面并延伸至天线顶部;一条弯折的微带线作为馈电网络印制在介质基板内表面,通过对各缝隙耦合馈电,实现天线宽阻抗带宽和轴比带宽。实测结果表明:天线尺寸为0.111λ₀×0.111λ₀×0.221λ₀(λ₀为北斗B2中心频率1.207 GHz对应的自由空间波长),S₁₁≤-10 dB的阻抗带宽为1.158~1.778 GHz,轴比≤3 dB的圆极化带宽为1.133~1.918 GHz。该天线采用缝隙螺旋结构,通过简易的馈电网络实现天线小型化和宽频带特性,在卫星导航系统中具有较好的应用前景。     

高阻抗表面天线反射基板设计

研究了利用高阻抗表面改善偶极子天线的辐射性能。在确定合适的高阻抗表面单元数后,分析高阻抗表面反射板与天线间的距离对天线方向图和增益的影响,并提出改善天线驻波和增益的匹配方法:当高阻抗反射板与天线之间距离合适时,通过加载两个对称的贴片可以有效地改善高阻抗反射板与天线阻抗的失配问题。结果表明:高阻抗表面作为天线反射基板可以减小天线系统整体剖面轮廓,利于实现设备小型化。     

计算抛物面天线支杆对方向图影响的简化方法

本文基于物理光学球面波展开法，提出一种计算抛物面天线支杆对其方向图影响的简化方法，文中导出了计入支杆散射的天线辐射方向图的解析表达式，并给出了支杆对其方向图旁瓣电平影响的计算实例，数值结果表明，本文所提出的新方法不仅计算结果精度高，而且所需计算机容量小，运算速度快，可应用于天线工程设计。     

模式匹配法分析有限圆盘地面单极天线

本文给出了一种严格分析有限尺寸圆盘地面单极天线的新方法———模式匹配法 .该方法通过在天线上、下两边平行放置两个无限大良导电平面 ,以及合理划分区域 ,使得每个分区中的场分量能够采用柱谐展开式解析表示 ,且展开系数由导体表面边界条件及分区交界处场分量连续条件加以确定 .在此基础上 ,进一步分析天线的输入阻抗等电性能 .计算结果表明 :对不同尺寸圆盘地面单极子天线 ,理论分析与文献中的实验结果均十分吻合 .同时 ,由于场量的解析表示 ,使得计算速度较快     

一种用于无线电高空测候器的谐振式四臂螺旋天线的设计

在卫星通信和定位设备中,为了迅速完成定位和通信功能,一般要求天线具有较大的波瓣宽度和较好的低仰角增益。设计了一种谐振式四臂螺旋天线,采用等幅馈电、相位依次相差90°的方案,实现了宽波束和圆极化,天线在上半空间的增益分布十分均匀。最后采用有限元方法对其辐射特性进行分析,计算结果与测试数据的一致性好。