具有倾斜波束的法向模螺旋天线研究

利用法向模螺旋的基本原理,推导出获得圆极化法向模螺旋应满足的条件,并对多臂法向模螺旋的波束调控进行了理论分析,获得了从法向到轴向方向之间任意辐射波束的多臂法向模螺旋的设计方法,利用此方法设计了波束倾斜15о的四臂螺旋天线,实测结果达到设计要求。     

一种新型双频宽波束四臂螺旋天线的设计

根据移动卫星通信和卫星导航定位中对天线宽波束、圆极化和低仰角增益等要求,设计了一种新型的双频四臂螺旋天线,通过将工作于不同频段的两副结构类似的天线以内外共轴的方式形成一个整体来实现双频工作。天线通过开槽线巴伦实现平衡馈电,利用四臂螺旋自身的结构特点构造了90°自相移结构,获得了较好的宽波束圆极化特性。测试结果表明。实测和仿真结果基本一致,天线在两个频段都实现了较好的宽波束圆极化特性。     

四臂螺旋天线设计与实现研究

文章介绍了四臂螺旋天线的结构特性和几何尺寸、螺旋模式;设计了一种小型四臂螺旋天线,采用巴伦平衡结构的自相移馈电方式馈电,将螺旋臂印刷在高介电常数陶瓷柱上,减小了天线的体积,通过仿真分析,该种天线具有良好的宽波束和圆极化特性。     

小型化宽带宽波束四臂螺旋天线

文章提出一种应用于卫星移动通信系统的小型化宽带宽波束印刷四臂螺旋天线结构,每组辐射振子分成两个支路,分别以不同的长度、宽度和螺旋角度绕制以减少振子间的耦合、提高带宽。该天线的宽频带、宽波束能适用于卫星通信手持终端系统的应用。     

一种新型宽波束四臂螺旋天线的设计

设计了一种新型的宽波束四臂螺旋天线,其驻波比小于2的阻抗带宽为35.3%,在GPS频点上方向图3d B波束宽度大于180°,该天线具有重量轻、结构简单、易于加工的特点,可直接由50Ω传输线馈电。利用电磁仿真软件CST对天线进行了仿真和优化,仿真结果和实测结果吻合很好,证明了文章提出的四臂螺旋天线具有宽波束特性。     

球面螺旋天线的研究

研究了一种新型的球面螺旋天线,与传统螺旋天线相比,具有结构紧凑、尺寸小、增益高的特点,分析了两种不同模式下球面螺旋天线的辐射特性和输入阻抗;并首次提出了一种工作在圆锥模式下的半球面螺旋天线,具有更小的尺寸和良好的赋形波束,可应用于近地卫星通信。     

一种新型宽波束圆极化天线的设计

本文提出了一种新型的螺旋结构的天线，将角锥螺旋与四臂螺旋的结构巧妙的结合起来，并采用了自相移结构及渐进式的平衡馈电，经有限元法对其辐射特性进行分析和实测，结果都说明该种天线在实现宽波束圆极化的同时展宽了频带，且结构简单。     

宽带宽波束四臂螺旋天线的分析与设计

本文主要对谐振式四臂螺旋天线的基本理论进行研究,并设计了一个宽带宽波束左旋圆极化四臂螺旋天线。采用带隔离电阻的威尔金森功分器对四个螺旋臂进行馈电,实现要求的相位关系,仿真结果表明该天线具有良好的电气性能。     

一种应用于卫星通信地面站的新型单臂螺旋天线及其阵列的研究

研究了一种应用于卫星通信地面站的新型单臂平面螺旋天线,该天线采用圆柱螺旋激励同轴线馈电,可以形成倾斜的波束,通过改变圆柱螺旋的参数可以调整其输入阻抗以达到阻抗匹配的目的.用矩量法求解了天线的电流分布和三维辐射方向图以及增益轴比等参数,计算结果与参考文献很吻合.为了增强天线的方向性系数和增益,以四元天线阵为例,研究了这种天线组成的天线阵的辐射特性,给出了天线阵的三维辐射方向图.计算结果表明,该天线组成的天线阵同样具有倾斜的波束指向,各天线单元的输入阻抗为接近50 Ω的纯电阻,增益比单个天线单元提高6.3 dB.     

小型圆极化单臂螺旋喇叭天线的设计与实现

提出一种单臂螺旋与圆锥喇叭相结合的天线结构,使得天线在较小尺寸空间内达到了所提指标要求。首先,该天线通过引入金属圆盘地,实现了50 W同轴线直接馈电,取代了传统巴伦结构,缩减了天线剖面尺寸;其次,通过引入末端吸收电阻和圆锥喇叭结构,在较少螺旋圈数的条件下,对天线低频段圆极化性能予以改善,并使得天线在45°波束范围内圆极化增益得到较大提高,此外,圆锥喇叭结构的引入也一定程度上改善了单臂螺旋天线波束指向偏移的现象。仿真与实测结果表明,该天线在40 mm′40 mm′24 mm 的空间内,在X波段实现了较好圆极化性能。     

一种基于泛函波束成形的传声器阵列优化方法

本文基于泛函波束成形算法,提出了一种可以用于二三维声源识别的传声器阵列结构优化方法和相应的优化阵列形式.本文的渐开线螺旋臂阵列设计包含4个主要几何参数:传声器数目、阵列孔径、螺旋臂的数目和基圆的大小.通过基于改进的遗传算法的优化,得出两种优化阵列:优化渐开线螺旋阵列和优化随机阵列,目的是减小波束模式的主瓣宽度以提高传声器阵列的分辨率性能.本文的优化过程包括对最优几何参数组合的寻找和对传声器坐标直接优化两个部分,优化关注点在于中低频声源识别的分辨率性能,在对比研究中发现,上述两种优化阵列在二三维声源识别方面都表现出较好的性能.     

一种新颖的光子带隙平面螺旋天线

介绍了阿基米德螺旋天线的原理与设计方法,仿真了背腔式阿基米德螺旋天线,并与实际测试结果吻合;研究了一种新颖的光子带隙平面螺旋天线,这种天线用光子带隙代替金属反射腔作为反射面以得到单向波束,仿真与实验发现,光子带隙阿基米德螺旋天线的增益提高约有2dB,后瓣降低了10dB,在有效的工作带宽内天线的性能得到了改善.     

3种不同馈电方式的半球面螺旋天线分析

基于曲线基函数的矩量法分析了中心馈电、侧边馈电和顶端馈电的半球面螺旋天线的辐射特性。结果表明,半球面螺旋天线具有较好的阻抗特性和方向图特性,具有较宽的圆极化带宽。顶端馈电的半球面螺旋天线具有较宽的增益带宽,其辐射波束的角度比较宽。半球面螺旋天线具有更低的剖面,可以稳定地固定于反射板上,稳定性强,更加具有实际应用价值,在卫星通信领域有着巨大的应用前景。     

圆锥印刷四臂螺旋天线的分析与设计

提出了一种应用于全球定位系统(GPS)的宽波束圆极化圆锥印刷四臂螺旋天线。数值分析表明螺旋角和螺旋臂的长度是影响波瓣宽度的两个主要因素,文中给出了其变化规律。基于此,我们设计了一个中心频率为1.57542GHz的圆极化圆锥印刷四臂螺旋天线,并制作了模型天线。测试结果显示该天线在中心频率处的3dB波瓣宽度约为200°,满足半球覆盖特性;3dB轴比带宽约为0.35GHz;驻波比在1.5以下的频率范围为1.47~1.6GHz。实验结果和仿真结果吻合良好。     

一种实用新型宽波束圆极化天线

圆极化天线是一种应用非常广泛的天线形式，尤其是在卫星通信和卫星定位设备中，随着这些系统的发展，对天线提出了越来越高的要求，低剖面、宽波束覆盖的圆极化天线越来越受到追捧，本文提出了一种新型宽波束圆极化天线—双臂螺旋天线，该天线3dB 波束宽度可达160°以上，具有结构简单、尺寸小、性能稳定等优点，可以广泛应用于各种军用、民用通信领域。     

基于六边形P-B相位单元超表面的毫米波涡旋波束发生器

为了产生高纯度的毫米波涡旋波束，提出了一种基于Pancharatnam-Berry(P-B)相位原理的反射型宽带六边形单元结构。该超表面单元由表层变形的Minkowski分形结构贴片、中间F4B介质层和金属地板组成。在涡旋波束的螺旋相位中引入馈源补偿相位，利用此单元分别设计了34 GHz处l=1的六边形和方形排列的超表面。对比仿真电场和OAM光谱分析结果可知，采用六边形排列的超表面产生的涡旋光束模式纯度为0.94,相比较于方形排列的0.86提升了0.08(9%)。另外，对26～43 GHz宽带范围内l=1,2,3的超表面进行设计仿真，得到三个模式下的涡旋波束纯度分别可达0.94,0.87,0.77。仿真结果表明，所设计的六边形单元排列超表面能够有效地产生高纯度的涡旋波束。     

超宽带阵列天线时域波束形成优化设计

结合超宽带脉冲信号的特点,选择了高斯脉冲波型,分析天线对称结构存在目标位置冗余信息,提出非轴对称的交叉螺旋布阵优化设计,降低了时域波束形成中点扩展函数的旁瓣水平,进而抑制穿墙成像中的虚假像。     

基于矩量法的螺旋天线设计

螺旋天线具有宽波束、圆极化等特性。以往的轴向螺旋天线多为端射式,辐射方向单一。为弥补这一不足,提出了一种新型的中馈轴向螺旋天线。基于RWG(Rao-Wihon-Glisson)边元的矩量法,采用MATLAB仿真计算出中馈螺旋天线的方向图、反射系数、增益等重要参数。又利用高频结构仿真软件(HFSS)对所设计的中馈螺旋天线进行了仿真。通过两种方法仿真得到的结果吻合较好,仿真结果的正确性得到了验证。实验结果表明:中馈轴向螺旋天线不仅具有以往轴向螺旋天线所具备的定向性好和高增益等优点,还具有两个反向且强度相同的辐射方向,同时天线增益可以达到8dB以上,半功率波束宽度可达33°。这种天线可以应用到多边通信及中继通信等领域。     

星载螺旋天线阵抗力学环境设计与分析

螺旋天线具有圆极化和宽波束特性,广泛应用于星载通信系统。文中介绍了一种星载螺旋天线阵结构,对其抗力学环境设计要求及技术难点进行了分析。在此基础上开展了抗力学环境设计,就其各部件具体形式、载荷特性、安装方式和材料选择进行了具体设计,并分别从结构的静强度、动刚度和动强度等方面进行了力学仿真,对结构基频和各部件安全裕度进行了计算,仿真结果表明产品满足抗力学环境设计要求。最后针对该螺旋天线阵试验件开展了随机振动和正弦振动环境试验,试验件通过了环境试验的考核,且试验与仿真分析数据一致性较好,该螺旋天线阵抗力学环境设计合理、有效。     

宽带被动导引头天线系统性能分析

详细讨论了宽带被动导引头中的关键部件－超宽频带天线的性能，并在此基础上分析了三种具备大视角特性的被动测角方法。由于宽带天线没有确定的相位中心，因此不能采用通常的振幅和差式单脉冲法进行宽频带测角。本文提出的波束运算网络可用于一个宽带螺旋天线同时得到两个交叉波束的振幅－振幅式单脉冲系统中。此外，对比幅相干测向法中的测角模糊问题也进行了研究。