卫星系统中折叠波导的展开形变及电特性研究

折叠波导在压缩和展开时可能产生的应力形变会影响其辐射特性,因此在设计时需要充分研究形变的机理和可能产生的影响.首先应用有限元方法分析和计算了形变带来的波导特性阻抗和传播常数的变化,以及由此引起的S参数的变化,选择合理的压缩方式,然后再对所选结构进行力学有限元的分析.该分析方法联系了电磁场特性和波导所受外力之间的关系,为实际工程提供有益的理论指导.     

宽带低副瓣单脊波导裂缝阵天线设计

本文提出了一种单脊波导裂缝阵天线的改进设计方法。首先分析了单脊波导上孤立缝隙导纳随脊参数的变化特性,据此合理选取脊波导参数;然后根据Elliott 等提出的脊波导缝隙阵设计方程对辐射阵面的缝参数进行初步设计;最后根据各缝隙口面近场分布,优化缝隙的偏置和长度,以消除互耦、边缘绕射等因素对天线副瓣电平的影响。为了验证方法的有效性,设计了一个八元单脊波导裂缝阵天线,仿真结果表明天线驻波带宽约为9.5%（VSWR<1.5）,副瓣电平在-25dB 以下,与已有文献相比均有较大改善。     

波导缝隙阵天线的电磁散射特性分析与校验

本文提出利用矩量法和等效边缘电磁流方法混合研究波导馈电的缝隙阵天线的频率响应和散射问题 ,得到数值结果 .分析了基函数的确定法则和波导缝隙阵天线的频率特性的决定因素 ,确定了计算波导缝隙阵天线散射特性时波导的作用是不可忽略的 .通过实验校验 ,分析了理论计算的误差来源 ,充分证实了本文方法的有效性和准确性     

波导缝隙天线的电磁散射特性分析与校验

本文提出利用矩量法和等效边缘电磁流方法混合研究波导馈电的缝隙阵天线的频率响应和散射问题，得到数值结果。分析了基函数的确定法则和波导缝隙阵天线的频率特性的决定因素，确定了计算波导缝隙阵天线散射特性时波导的作用是不可忽略的。通过实验校验，分析了理论计算的误差来源，充分证实了本文方法的有效性和准确性。     

毫米波波导缝隙线阵天线随机误差分析

以孤立缝隙的理论为基础,应用仿真技术与数据处理方法综合分析了缝隙和波导参数的误差对缝隙导纳特性的影响.在线阵中根据随机误差分析相关理论,综合考虑包括缝隙和波导参数在内的多个结构参数的误差对阵列幅相分布影响的不同作用率,对误差进行了合理的分配.最后以某毫米波频段波导缝隙线阵天线为例进行分析,并以软件仿真进行验证.     

单层波导缝隙阵天线的设计与仿真

单层波导缝隙阵天线与多层波导缝隙阵天线相比,具有结构简单,纵向尺寸更小,加工成本低等特点,本文首先对单层波导缝隙阵天线的功分网络进行了设计与仿真,分析了Π型结、T型结以及H-T功分网络的结构及场分布,并分别采用Π型结、T型结以及H-T功分网络完成了单层波导缝隙阵天线设计,仿真计算结果表明:Π型结、T型结可分别实现同相和反相等功率馈电,而H-T功分网络可实现任意功率馈电,均可以作为单层波导缝隙阵天线的功分单元。仿真结果验证了本文设计方法的正确性。     

波导缝隙谐振阵带宽与缝隙特性关系研究

该文结合波导缝隙天线等效电路和辐射缝隙导纳特性,分析了并联辐射缝特性对波导谐振阵方向图带宽的影响,推导出天线方向图理想带宽所需要的缝隙特性.该结果为展宽谐振阵带宽提供了一种思路,为宽带波导谐振阵的设计提供有益参考.     

毫米波波导缝隙线阵天线随机误差分析

以孤立缝隙的理论为基础,应用仿真技术与数据处理方法综合分析了缝隙和波导参数的误差对缝隙导纳特性的影响。在线阵中根据随机误差分析相关理论,综合考虑包括缝隙和波导参数在内的多个结构参数的误差对阵列幅相分布影响的不同作用率,对误差进行了合理的分配。最后以某毫米波频段波导缝隙线阵天线为例进行分析,并以软件仿真进行验证。     

低副瓣波导窄边非倾斜缝天线研究

在波导窄边非倾斜缝隙单元两侧加金属扰动块,可以有效提高缝隙单元的等效电导和辐射能力,该方法应用于波导窄边行波阵天线设计,可减少波导行波线阵对缝隙单元数的限制。文中计算分析了长方体金属扰动块的物理参数与缝隙单元等效电导间关系,供设计时选用。最后,给出了16个缝隙单元的波导线阵的实例,实测结果与仿真设计一致,表明该分析与设计方法正确有效,且可推广应用于各种口径的低副瓣波导裂缝天线设计。     

波导缝隙相阵天线阵面平面度误差分析

在简要介绍平面度误差理论的基础上,根据波导缝隙相阵天线的结构特点,对影响天线阵面平面度误差因素进行分析;介绍实际测量方法,以便于在波导缝隙相阵天线结构设计和加工中,进行合理的公差分配及测量。     

EBG高阻表面结构的矩形波导宽边缝隙天线

本文提出了波导宽边缝隙天线提高方向图前后辐射比的一种新的实现途径.文中采用在波导宽边上附加EBG (electromagnetic band-gap)高阻表面结构作为高阻接地面的新方法来提高波导缝隙天线方向图的前后辐射比,并对设计的EBG波导缝隙天线单元和阵列的辐射特性进行了仿真分析和实际测量,仿真和测量结果说明该方法对提高矩形波导宽边缝隙天线方向图的前后辐射比是十分有效的.     

有限元\边界元混合算法分析波导裂缝阵列天线

研究了一种分析波导裂缝阵列天线的方法。将有限元-边界元混合算法(FE-BI)应用于波导裂缝阵列天线的计算中,建立理论分析模型,计算波导裂缝上的等效磁流,进而求解整个天线阵列的远场辐射特性。为了检验这种方法的正确性,将所得的数值计算结果与测试值进行了比较,结果表明:FE-BI法可以作为计算波导裂缝阵列天线的一种有效的方法。     

Development of a compact transverse slot array antenna using corrugation in groove gap waveguide technology

We present the proof of concept of a compact slot array antenna with proper side lobe level in groove gap waveguide (GGW) technology. Four transverse slots are etched at the GGW broad wall along with the nulls of standing TE₁₀ wave existing inside the shorted GGW. To decrease the sidelobes and antenna size, corrugations are applied through the wave path inside the GGW. Proper use of corrugations can reduce the wavelength inside the GGW leading to reduction of the distance between adjacent transverse slots, which can help to suppress the grating lobe problem and consequently enhance the radiation efficiency, which is a challenge in transvers slot array antennas. The designed antenna is optimized to achieve maximum gain, lowest grating lobe level, and return loss at 15 GHz using HFSS simulator. The achieved gain is about 13 dBi, and the SLL is better than 15 dB. To confirm the simulation results, the designed antenna was fabricated and tested. Both simulation and measurement results confirm that the grating lobes are well suppressed at the antenna operating frequency.     

Aperture Coupled Rectangular Dielectric Resonator Antenna Array Fed by Dielectric Image Guide

This paper presents the design of a rectangular dielectric resonator antenna array coupled to narrow slot apertures that are fed by dielectric image guide (DIG). The DIG is excited by an X-band rectangular waveguide through a waveguide transition, and DIG tapering is used to match between the waveguide and the DIG. Reflection cancelling slots are added near the original slots to improve impedance matching. Since the slots radiate in both directions, a reflecting conducting plate is inserted above the DIG to decrease the back radiation of the antenna. The antenna is fabricated and the measured results are compared to the simulated results.      

扁波导馈电的平板缝隙天线阵的带宽扩展

扁波导馈电的平板缝隙天线阵,除了馈电波导内部耦合增强以外,带宽也受到限制.文章从谱域角度分析了缝隙天线的内外场分布,在此基础上,得到了周期波导和金属波导中各模式场的功率/储能谱.计算了波导缝隙天线的Q值并分析其变化规律,解释了扁波导馈电带宽受限的原因是辐射波导内的驻波储能场增强造成的.提出了在缝隙两侧增加扼流槽的改进方案,并同样从谱域的角度分析了该方案对带宽改善的影响.将该方案应用于一个实际的SIW平板波导缝隙天线阵设计中,获得了8.1%的带宽.     

遗传算法在波导裂缝阵列天线设计中的应用

本文采用遗传算法分两步优化矩形波导裂缝天线阵,首先对天线阵元激励幅值进行了初步优化,直接利用可分离型分布,大大简化了初步设计的过程,并将阵元激励幅值比值作为优化参量以利于波导结构的馈电;在随后进行的波导裂缝阵列阵元的偏置量和缝隙长度的优化上动态处理阵元的互耦并结合Elliott设计思想,采用遗传算法得出的3cm(1×4)缝阵结果验证了GA算法的有效性和准确性,并完成了72元矩形波导裂缝阵列的阵面优化,为大中型阵列优化提供了一种有效的方法.     

Application of compound coupling slots in the design of shaped beamantenna patterns

The amount of phase control realizable by resonant compound slots for application in a standing wave array is investigated. It is shown that with a proper choice of excitation coefficients, shaped beam antenna patterns can be designed with the use of resonant compound coupling slots. A procedure for designing resonant compound coupling slots in the feed waveguide of a planar array is presented. With the use of this procedure a shaped beam antenna pattern has been realized by a planar array consisting of compound coupling slots in the end-fed configuration and conventional longitudinal radiating slots. Excellent agreement between theory and experiment is found for input VSWR and radiation patterns, thus demonstrating the utility of resonant compound coupling slots     

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。     

波导终端缝隙对的分析

在小型波导缝隙阵设计中，采用匹配缝隙是减少终端损失、提高天线效率的关键技术之一。本文给出了矩形波导终端匹配缝隙对的分析。该缝隙对是由波导宽壁上的纵缝和横缝构成的。基于等效原理和并矢格林函数建立了缝隙对的耦合积分方程组，然后作数值求解。计算了缝隙对的反射特性与辐射特性，给出了缝隙对口面电场的幅值和相位以及波导驻波比随缝隙长度和频率的变化曲线。本文的计算结果可用于圆极化波导缝隙阵的设计     

柱面共形波导裂缝天线阵列设计

介绍了Ku 波段波导裂缝共形阵列天线，通过控制辐射缝的位置补偿天线柱面共形引入的空间相位差，实现共形天线的有效辐射，分析了辐射缝的位置补偿导致的周期性副瓣。