一种新型六边形宽带毫米波MIMO天线

提出了一种六边形开槽结构的宽带毫米波多天线技术(MIMO)天线。该微带天线的贴片为六边形采用共面波导馈电方式,并通过开槽拓宽天线的带宽,没有添加隔离枝节,可实现隔离度小于-20 dB,尺寸为23.6 mm×15.4 mm×0.1 mm。通过电磁仿真软件HFSS对设计的天线单元及MIMO天线进行了仿真与分析结果发现,该毫米波MIMO天线在5.1～41.8 GHz频率范围内回波损耗均小于-10 dB,并且具有良好的辐射特性。     

共面波导宽频带微带缝隙天线的设计与分析

为了扩展微带的天线频宽,减小微带天线尺寸,扩大其在小型化宽频带通信系统的应用,提出一种改进的基于共面波导(CPW)的宽频带微带缝隙天线.采用较低介电常数(εr=2.2)和厚度薄(h=0.8 mm)的材料作为微带天线基板,使得天线尺寸缩减了30%.利用CST Microwave Studio仿真软件对其进行仿真,得出输入反射系数曲线S11和辐射方向图,其中心工作频率为3.52 GHz,获得52%的阻抗带宽(S11<-10 dB),频率范围是3.07～4.11 GHz,频带得到展宽.根据对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到理想天线尺寸.实验结果表明,共面波导宽频带微带缝隙天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高,采用共面波导馈电是可行性和有效性的.     

应用于微多普勒效应雷达的紧凑型宽带端射阵列天线的研究

为解决微多普勒效应雷达的端射、小型化及宽频带问题,提出了一款紧凑型宽带端射阵列天线. 4个T型环缝天线单元中心对称放置于基板的背面,馈电网络位于基板的正面,从而形成耦合馈电,且馈电的幅度相同,馈电的相位在顺时针方向的分布为90°、270°、0°、180°. 经加工测试,其测试结果与仿真结果基本一致,且工作频带为5.72~6.71 GHz,绝对带宽为0.99 GHz,满足宽带特性的要求. 该天线采用易于集成的小型化平面设计,具有宽频带特性以及良好的端射性能,且加工成本较低,可以满足微多普勒效应雷达的实际应用要求.     

基于Zigbee的一种矩形微带天线的设计

针对传统的无线模块中直立式天线体积大,功耗高等不足,提出了用微带天线替代传统的直立式天线的方法．根据项目需求确定微带天线的材料、形状、类型,估算出天线的尺寸,在ADS设计软件环境下,介绍了基于Zigbee的中心频率为2．4GHz微带天线的整个设计流程,利用ADS仿真软件建立天线模型并对其仿真,通过优化匹配和调整天线模型,最终使天线的特性达到最佳、参数符合项目要求．     

用于DOA估计的一种MIMO雷达最优阵列设计

鉴于MIMO雷达的频率分集作用使其具有更高分辨率和更大的自由度,从MIMO雷达信号模型出发,以DOA估计为目的,分析得出了MIMO雷达发射阵列阵元间距的最佳值.然后在给定阵元个数情况下,提出了一种基于拉格朗日乘数法的MIMO雷达天线设计方法.该方法根据多元函数最值理论得到了一组唯一的发射接收组合,给出了MIMO雷达阵列最优设计的解析解.最后通过仿真实验验证了该方法的正确性和有效性.     

一种双圆极化宽带天线及其阵列应用

该文设计了一种双圆极化宽带天线单元,并在此基础上实现了小型阵列天线。单元天线为层叠型微带天线,其辐射贴片的四周寄生了环形金属带和金属柱以拓展波束宽度。另外,为了满足双圆极化要求和拓展天线带宽,天线采用电桥进行馈电。天线单元的10 dB阻抗带宽为26.9%(1.8～2.36 GHz),3 dB轴比带宽为19.3%(1.92～2.33 GHz),方向图半功率波束宽度大于110°。对非规则的五单元面阵进行了研究。测试结果表明,该天线阵的合成增益高于11.5 dBi,±55°扫描增益高于9 dBi,仿真和实验结果一致性较高,为宽带卫星通信的应用奠定了基础。     

一种新型零阶谐振天线小型化设计

利用负介电常数传输线结构设计了一种新型的小型化零阶谐振天线。天线采用背馈形式,消除了复杂的匹配网络,减小了天线的整体尺寸。通过嵌入4个正方形结构,在天线整体尺寸不变的情况下,进一步降低了天线的谐振频率。天线的最小谐振频率为1.95GHz,相对带宽为2.71%,与普通微带天线相比,天线尺寸减小了85%。天线的实物测试结果和仿真结果吻合良好。     

一种电磁耦合馈电双极化毫米波微带天线设计

为拓展双极化毫米波天线的带宽,提出一种基于电磁耦合馈电的微带贴片实现方案.采用共面寄生贴片和空间平行寄生贴片将天线单元的阻抗带宽展宽,采用成对反相馈电技术设计2×2的子阵天线,在中心频点37.5 GHz,驻波2的标准下,天线阵列的相对带宽为6.13%,隔离度30 d B,交叉极化达到-23.6 d B,增益为11.5 d Bi.提出的双极化微带天线,具有频带宽、端口隔离度大、交叉极化低、增益高的特点,天线性能符合毫米波双极化天线的一般工程要求.     

一种新型高增益低雷达散射截面微带天线

设计了一种双屏频率选择表面,由传输线模型和表面电流、电场分布分析了其透波机理,并将其作为微带天线的天线罩;由射线理论和相位相消原理分析了新天线高增益和带内雷达散射截面减缩机理．仿真和实验结果表明:加载天线罩后的天线,在带宽没有受到影响的条件下,天线增益提高了5.49dB,E、H面半功率主瓣宽度分别减小了63°和52°;同时,在2～18GHz范围,天线法线方向带外和带内雷达散射截面减缩均在5dB以上;在-23°～23°范围,天线带内雷达散射截面减缩最大超过20.94dB．     

一种新型宽带微带缝隙天线的设计

在传统结构微带缝隙天线的基础上,设计了一种采用叉状分支共面波导馈电的宽带微带矩形缝隙天线。在保证共面波导特性阻抗始终为100Ω的前提下,通过调整馈电结构中主臂和分支的尺寸以及槽线宽度可以获得较好的匹配。仿真和实验测试表明,该新型宽带微带矩形缝隙天线工作于7.00 GHz时,匹配带宽达到了67.60%,电压驻波比小于2。     

一种超宽带高增益对踵Vivaldi天线

本文设计了一种带宽3.3～40 GHz的新型超宽带高增益对踵Vivaldi天线,该天线介质板两侧采用相同的辐射结构,由一个微带线和两条指数型槽线构成.在天线辐射方向添加一块梯形结构介质板,将天线正反两面的表面电流限制在天线辐射方向,既可以矫正E面方向图的增益峰值偏移角度,也可以提升天线辐射强度.实测结果显示,3.3～40 GHz带宽内的驻波比均小于2,倍频带宽大于12,增益为1.0～12.6 dB.该天线的E面方向图对称性好,天线的交叉极化比小,且易于设计、成本低廉,在超带宽、高增益的天线领域具有较高应用价值.     

阻抗型FSS在阵列天线RCS减缩中的应用

设计了一种环状阻抗型频率选择表面吸波结构,并对其单元的电磁特性进行了详细分析.在此基础上将该阻抗型频率选择表面吸波结构应用于微带阵列天线雷达散射截面的减缩中.阻抗型频率选择表面结构由周期排列的频率选择表面单元组成,每个单元均由3个阻抗环构成,阵列天线为2×2的微带贴片天线阵,并将阻抗性频率选择表面结构排列在阵列天线单元之间.仿真结果表明,该结构可在6~22GHz频段内表现出良好的吸波特性.将其加载于微带阵列天线时,对天线的辐射特性产生的影响较小,且天线的单站雷达散射截面减缩效果明显,最大减缩量可达27dB,实现了宽带、宽角域的天线雷达散射截面减缩.     

Improved algorithm for wide beam linear array radar level meter measurement

Based on the wide beam antenna radar level meter,an improved algorithm for wide beam linear array radar level meters is developed to solve the problem that the detection performance of wide beam antenna radar is extremely vulnerable to the strong background clutter.For a uniform linear array frequency modulated continuous wave radar,the first step of the algorithm consists of the detection of strong scattering points through range and estimation direction of arrival for strong scattering points;the second step is the recognition of efficient points from strong scattering points set on the basis of analyzing the production condition of strong scattering points.The measurement value was obtained from the efficient points set.A set of field experiments was conducted in a grain processing factory with a 77 GHz wide beam linear array radar level meter.The proposed algorithm can achieve an accurate and steady measurement of the low-dielectric constant material level in harsh industrial conditions.This study does away with the restriction of beam width,which is of great significance for the popularization and application of miniaturized,low-cost wide beam radar level meters.     

一种双模宽波束平面天线及其相控阵应用

该文提出了一种双模宽波束平面天线单元,并基于此单元实现了具有大角度扫描特性的相控阵天线。该天线由两个平行的磁偶极子和一个电偶极子组成,其中磁偶极子是三边短路的微带贴片,电偶极子是带有扇形加载的金属条带。通过使用两个磁偶极子,工作带宽得到了有效拓展。天线10 dB阻抗带宽的测量值为5.3%（5.55~5.85 GHz）,工作频带内E面的半功率波束宽度大于140°。对单元间距为0.23λ₀（λ₀为在自由空间中心频率对应的波长）的8单元线阵的扫描特性进行了研究。测试结果表明,该天线阵的主波束可以在增益3 dB波动范围内从-60°扫描到+60°,同时扫描的3 dB波束覆盖范围可以从-76°到+78°。天线及其阵列的仿真和实验结果符合得较好。     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.     

多模卫星定位导航系统的宽带天线

为解决单一系统覆盖空白和定位精度低的问题,提出一种多模卫星定位导航系统终端的宽频带圆极化微带天线.通过选用低介电常数泡沫材料组成叠层微带天线结构,采用宽带功分相移网络和倒L带条近耦合四臂平衡馈电,充分展宽了天线的阻抗带宽和圆极化带宽.功分相移网络采用带状线四周封闭结构,抑制了馈电网络寄生辐射对天线方向性的影响.给出了天线的设计思路,分析了结构参数对天线性能的影响.仿真结果表明:天线具有较好的特性,驻波比<1.5的阻抗带宽达48%,轴比<3 dB的圆极化带宽达67%.对天线进行了加工测试,测试结果与仿真结果具有较好的一致性,并且在工作频带内天线增益高于6 dB.设计的天线能满足接收多模导航卫星信号的要求,具有良好的应用前景.     

圆柱共形全向微带缝隙天线阵的设计

该文设计了一种圆柱体表面共形的全向微带缝隙天线阵.该天线采用低剖面缝隙天线作为阵列单元,利于实现共形;采用H形缝隙对天线单元进行小型化设计,以实现较小间距的组阵,从而获得较好的方向图不圆度.对提出的天线进行仿真设计及优化,获得了5.35％的相对带宽,仿真增益达到4.2dBi,H面不圆度≤1.5dB.     

5.8GHz串馈低副瓣双极化微带天线阵设计

采用串联馈电方式设计了一种工作于5.8 GHz低副瓣八元微带天线阵,该天线易于制作,具有双线极化、高增益、窄波束特性,仿真旁瓣电平为-18 dB,实测垂直极化端口S11<-10 dB的带宽是5.5~6.5 GHz,水平极化端口S22<-10 dB的带宽是5.7~6.6 GHz,能较好地满足ISM频段无线通信系统的要求。     

具有带阻特性的印刷U型超宽带天线设计

本文设计制作了一种具有带阻特性的印刷U型超宽带微带天线。采用在接地面上开一个矩形槽来实现天线的带阻特性,通过改变矩形槽的长度和宽度可以调节阻带宽度,并对阻抗和辐射特性进行了讨论。仿真结果表明,可以通过改变矩形槽的宽度来改变阻带的位置和宽度,可实现天线频带宽度（S11≤-10 dB）为2.8～10.5 GHz,相对带宽达116%,并能精确阻隔WLAN（5.725～5.85GHz）频率段。实验结果表明该天线适用于超宽带系统的应用。     

Wideband MIMO Radar Waveform Optimization Based on Range Profile

Aiming at the signal bandwidth design problem for multi-target imaging task, a kind of multiple input multiple output (MIMO) radar waveform design method is proposed. At first, the closed-loop feedback between the range profile and the signal bandwidth, which can design the minimum bandwidth of a transmitting signal that can distinguish each scatterer of the target in range direction, is established. Then, considering the request of beam pattern and the bandwidth limitation, a waveform optimization model is established and solved. Therefore, the multi-target observation and the dynamic adjustment of the signal bandwidth are accomplished. In the end, the simulation results prove the performance of the algorithm in a low SNR circumstance.