一种新型套筒天线宽频特性的HFSS仿真分析

针对传统套简单极子天线结构变量复杂、要做到3:1的频带宽度难的问题,利用电抗补偿方法设计了一款位于特殊接地铜管上的双层套筒偶极子天线,并利用HFSS软件对结构进行仿真分析,找到影响频带及反射特性的结构参数,通过软件自带的优化功能,对各个参数进行仿真优化,得到工作在800-960MHz,1710-1920MHz,2400-2483MHz频带范围内驻波系数低于1.5的实用套筒天线结构,包含目前移动通信所用频带:2G、3G和WLAN.天线在同一个结构上实现多频工作,且在各个频段内反射很小,节省了天线资源,利于系统集成.     

5G无线通信的多模谐振滤波MIMO天线研究

针对5G天线面临的小型、多频,以及高增益等发展趋势,提出并设计了一种多模谐振滤波天线.采用谐振器过滤不在频段范围内的噪声,引入多模分析求解出不同频率的品质系数与耦合性,同时根据相应值实现天线尺寸控制.为改善信道容量,基于谐振滤波设计了隔离天线,在多参数约束分析的基础上,采取双层微带线结合开槽与单点耦合的方式实现隔离天线结构.通过建模仿真,在4.3GHz ～5.5GHz之间,得到天线的参数不超过,参数不超过,参数无限趋于零,辐射方向全向稳定,天线效率位于58％ ～90％,实验结果充分表明设计的天线具有良好的分集与隔离性能,以及良好的效率与稳定性;最后经过对尺寸与增益参数的横向比较,进一步验证了多模谐振滤波天线的小型化与增益提升优势.     

FEKO在天线设计中的应用

一、引言 天线设计是根据无线电系统提出的要求设计满足性能指标的天线,其典型的设计过程一般分为选型阶段、详细设计阶段、测试阶段、定型阶段和生产阶段5个过程.由于电磁场仿真软件不仅可以代替试验来获得天线性能指标,节省大量的人力、物力和财力,而且可以大大缩短产品研发时间,从而在天线设计中得到了广泛的应用.电磁场仿真软件主要应用在选型论证阶段与方案设计阶段:在选型阶段可以利用仿真软件对意向型号进行初步分析论证,从而保证选择可行的方案;在详细设计阶段可以利用仿真软件,一方面可以分析不同方案的天线电性能指标,另一方面可以针对特定目标对感兴趣的参数进行优化设计,从而提高产品的性能,缩短设计时间.     

阵列天线方向图仿真系统设计与研究

针对阵列天线的布阵问题,设计了一种阵列天线仿真系统,实现了阵列天线设计的可视化操作.通过设置阵元数、波长、阵元间距等天线相关参数,系统能够实现直线、平面、圆形和圆柱四类阵列天线的仿真分析.针对四类阵列天线稀疏布阵问题,系统采用遗传算法,对稀疏阵列天线的方向图特性进行研究.通过系统的仿真,用户可以直观地观察阵列天线方向图...     

星间链路天线指向建模与仿真分析

星间链路天线指向的分析在卫星通信中非常重要.为了深入研究天线指向特性从而改善星间链路以及轨道构型的设计,通过仿真方法实现了星间天线指向的建模与分析.在介绍天线参数基础上,分析了天线方向图和天线指向模型.根据卫星是否同轨道面或同轨道高度,区别描述了4种不同情况下的天线指向特性.基于HLA/RTI构建了卫星网络仿真环境,通过建立由MEO、LEO卫星和地面站构成的仿真场景,对MEO卫星间链路和LEo/地面站与MEO卫星间链路的天线指向特性进行仿真,得出轨内和轨间星间链路在天线指向特性方面的差异,并提出对星间链路设计的建议.     

超高频RFID读写器模块匹配网络研究

设计了一种基于R2000芯片的4天线读写器模块,该模块符合IS0 18000-6C等主流标准,其工作频率范围为860MHz~960MHz可调;如配备高增益天线,读写距离可达10m左右.本文基于ADS仿真软件对该模块的射频部分阻抗匹配特性进行仿真分析,通过仿真结果可以看出：射频模块各部分阻抗匹配,满足设计要求.最后通过频谱分析仪、网络分析仪对模块的输出频谱特性、阻抗参数进行实际测试,通过测试结果可以得到：阻抗参数满足设计要求,同时模块输出功率可达到28dBm左右.结果表明：4天线读写器模块输出阻抗特性好、输出功率大,能很好地满足设计指标要求,有助于读写器等相关产品的开发.     

基于相控阵技术的新型无源RFID标签理论研究

基于无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的基本工作原理,提出了一种新型标签,将相控阵天线引入无源标签,使得标签具有了定位功能,并且可以改善UHF RFID系统的通信距离.对标签相控阵天线各参数进行了理论数值分析,并使用Matlab软件针对不同的天线阵元个数和阵元间距仿真天线波束幅值与方向性参数,进而实现对理论分析结果的验证.结果表明:理论与仿真结果相符.通过仿真确定了合适的相控阵天线参数,为进一步的研究设计奠定了理论基础.     

一种相控阵天线强迫风冷热设计方法

阵面温度控制是相控阵天线结构设计的关键技术之一。文中针对某相控阵天线的热设计要求,设计了一种用于相控阵天线散热的强迫风冷系统,并采用数值分析方法,对该系统作用下的相控阵天线阵面热性能进行了分析。对不同流道参数、散热器参数和冷却气体流速下的阵面温度和流体压力进行了仿真。仿真结果表明：冷却气体温度和速度对散热效果影响显著,增加散热片的肋片数量和高度能够提高散热性能。以仿真结果为依据,对相控阵天线的结构参数进行了优选。进行了对比实验,验证了仿真计算的有效性。     

毫米波多波束介质透镜天线设计

研究优化天线设计问题,针对被动毫米波成像的需求,要求天线对目标实时扫描成像.传统结构的渐变缝隙天线性能和扫描成像数据率低,效果差.为解决上述问题,提出一种新结构,采用褶皱边缘和缝隙加偶极子的新型渐变缝隙天线作为透镜天线的馈源,以斜角微带-槽线过渡结构对渐变缝隙天线馈电,并利用三维电磁场仿真软件仿真设计了具体尺寸参数,并测试了相关结果.优化仿真得到了阵列馈源介质透镜多波束天线设计的关键参数和辐射方向图.最后进行仿真,结果表明,所设计的天线能很好的满足被动毫米波成像系统的需求.     

单极X频段小型化天线的设计与互扰仿真

为满足船载测控设备海上标定、校验跟踪参数的需要, 一般采用放信标球的方式,同时为克服信标球在空中随气球旋转给跟踪带来的不利影响,信标天线必须采用组阵方式。由于信标球是一个小球体,安装位置受限,组阵信标天线在满足天线指标的情况下,必须满足小型化和良好互扰性要求。文中设计了一个小型化X频段天线,通过分析比较,最终采用短单极子结构,在垂直方向具有全向性。通过HFSS的仿真和参数参数优化,得到了结构参数和性能参数。通过单个天线性能仿真,以及天线组阵仿真的结果可知,所设计的天线指标上完全满足使用要求,具有天线结构紧凑、易于加工的优点;同时,本文所采用的建模、仿真方法、对其它相关天线设计也有一定的参考价值。     

一种高增益宽频带圆极化微带阵列天线的研制

针对微带天线阻抗匹配带宽一般较窄的自身缺陷,基于相控阵雷达天线的应用背景,设计了一种工作在X波段的双层圆极化微带天线结构,且优化发现,其各电磁参数良好。为提高其增益,还在此基础上设计并最终制作了双层2×2结构的微带天线阵列,其实测性能与设计值相符,增益达到10.7dB,带宽1.2GHz,相应轴比为4dB,符合圆极化要求。     

基于学习迁移的心理障碍特征多导测试仪设计

传统测试仪,由于设计的线圈不能保证输出功率恒定,导致测试仪感知心理障碍时,丢失部分检测信号,因此,设计一个基于学习迁移的心理障碍特征多导测试仪。此次研究在传统方法的基础上,重新设计线圈的外部半径和内部半径,调整线圈尺寸,并将线圈设计成一个分段式的双层螺旋结构;根据学习迁移理论,调整测试仪对心理障碍特征的识别。应用测试结果:与传统的测试仪相比,此次设计的仪器线圈为7 cm,比两组传统方法的线圈长度,分别小了4 cm和6 cm,面对轻度心理障碍患者时,获得的检测信号几乎一致;面对重度心理障碍患者时,所设计的测试仪感知到的患者心理状态,与患者实际心理状态更贴近。     

天线近场计算及时域有限差分法的应用

该文详细地阐述了广义完全匹配层理论（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｐｅｒｆｅｃｔｌｙ Ｍａｔｃｈｅｄ Ｌａｙｅｒｓ,简称广义ＰＭＬ）,并广义ＰＭＬ作为时域有限差分法（Ｆｉｎｉｔｅ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ－ＤｏｍａｉｎＭｅｔｈｏｄ,简称ＦＤＴＤ）网格空间的吸收边界仿真计算了天线的近场。所得结果与解析方法（口径积分法ＡＩ,平面滤谱法ＰＷＳ）完全一致,从而证明了该方法能应于三维天     

嵌入豁口磁芯的13.56MHzRFID读写器天线

本文针对天线线圈产生的磁场强度分布不均匀的现象,提出一种增强天线局部磁场强度的方案.首先,本文从理论出发解释了高频磁场的趋肤效应;其次,基于高频磁场的趋肤效应,提出往线圈中央添加开了豁口的金属磁芯,用以增强磁芯边缘和豁口位置的磁场强度;最后,通过三维电磁仿真软件AnsoftHFSS和MATLAB软件研究不同张角的豁口磁芯对环形天线的磁场强度的影响,旨在找出最优豁口的设计方案,对实际设计的13.56MHz RFID读写器天线具有一定的参考价值.     

一种叠双菱形天线的改进设计

在对菱形天线结构和工作原理进行分析的基础上,为缩小天线尺寸结构,提高天线的方向和增益特性,设计了一种以2.4 GHz为中心工作频率的带反射板的叠双菱形天线。设计过程中利用VB软件制作了交互式天线计算器,方便天线尺寸参数的计算和优化调整,并使用4NEC软件搭建天线的模型及仿真优化。在天线测试平台上利用PNA3621网络分析仪对制作的天线进行了测试。测量结果表明,在2.35 GHz～2.45 GHz频率范围内,天线方向图较好,与仿真结果较为吻合,天线输入端电压驻波比和回波损耗较为理想。     

一种用EPROM实现的天线方位比较电路

本文介绍了实现天线方位码可停在任意角度的实际电路设计,该设计采用数值大小比较器比较模拟天线方位与E-PROM全译码送出的二进制数据(即利用拨码开关设定的数据作为控制输入的角度)。当需要比较的数据达到一致时,便控制了模拟天线即555振荡器脉冲到分频计数器的输入,分频计数器停止计数,天线停在拨码开关设定的角度,这里实际电路角度控制精确度为1度,如果需要提高精确度,只是增加位数,基本方法不变。     

基于COMSOL的磁共振成像双平面梯度线圈的仿真研究

目的：采用COMSOL有限元软件对磁共振成像横向双平面梯度线圈进行仿真分析,为高性能梯度线圈的设计及制作提供技术支持。方法：首先采用改进的目标场方法设计得到梯度线圈绕线的点数据,然后利用AUTOCAD建立三维模型,最后将模型导入COMSOL中,进行电-磁多场耦合模型仿真和结果分析。并且提出结合3D打印技术为复杂梯度线圈的制作提供技术支持。结果：根据设计的不同参数建立不同的梯度线圈模型进行仿真比较,所设计梯度线圈的梯度磁场可以满足非线性度小于5%的应用要求。结论：通过横向双平面梯度线圈三维模型的有限元仿真,可以为梯度线圈的设计和制作提供一定的参考,对优化设计和制作性能更优的梯度线圈具有重要意义。     

基于粒子群优化算法的线圈系统设计

采用磁变模拟法,模拟舰艇在海洋上航行进行旋转和摇摆,在地磁场的作用下产生的涡流磁场,来实现对舰艇涡流磁场的测量.为了更精确地模拟地球磁场,首先需要创造一个均匀度相对较高的磁场空间.基于此目标,采用粒子群优化算法,以线圈系统的均匀度为目标函数,通过迭代的方式,对线圈系统的位置参数和匝数参数进行优化计算找到最优解.依据最优解,结合实验场地的特点和实际线圈系统的搭建情况,对线圈系统产生的磁场的均匀度进行了模拟仿真,建立了一个在中心区域均匀度高于95％ 的相对均匀的磁场空间.     

Low‐profile substrate integrated waveguide (SIW) cavity‐backed self‐triplexed slot antenna

A low‐profile self‐triplexed slot antenna is proposed for multiple system integrations. The antenna comprises of hybrid substrate integrated waveguide (SIW) cavity (a combination of a half‐mode circular and half‐mode rectangular SIW), radiating slot, and feeding network. A slot is imprinted on the upper metal‐layer of the SIW which splits the cavity into three radiating sections. It offers tri‐frequency bands when each section is excited separately. By finely tuning the antenna dimensions, it produces three frequency‐bands around 5.57, 7.17, and 7.65 GHz simultaneously utilizes a single slot with maintaining the intrinsic input‐port isolation better than 20 dB. This property helps to introduce the self‐triplexing phenomenon. Compared with the conventional multiband antennas that use an extra circuitry to ensure the port isolations, this design preserves compactness and easy to integrate with planar circuits Moreover, the proposed antenna is fabricated and the measured results mutually agreed with the simulated counterparts. The proposed design can be a feasible option for mobile transceiver applications.     

Miniaturized Novel UWB Band-Notch Textile Antenna for Body Area Networks

This paper presents the design and analysis of a miniaturized and novel wearable ultra-wideband (UWB) band-notch textile antenna for Body Area Networks (BANs). The major goal of building the antenna for wearable applications with band notch in X-band is to reject the downlink band (7.25 to 7.75 GHz) of satellite communication in the UWB frequency ranges of 3.1–10.6 GHz to keep away from interference. Computer Simulation Technology (CST) TM Microwave Studio, which is user-friendly and reliable, was used to model and simulate the antenna. The radiating element of the antenna is designed on Jeans’ textile substrate, which has a relative permittivity of 1.7. The thickness of the jeans’ fabric substrate has been considered to be 1 mm. Return loss, gain, bandwidth, impedance, radiation, and total efficiency, and radiation patterns are presented and investigated. The antenna is simulated placed on the three layers of the human body model, and the on-body results are summarized in comparison with free space. Results and analysis indicate that this antenna has good band-notch characteristics in the frequency range of 7.25 GHz to 7.75 GHz. The parametric study varying the relative permittivity of Jeans’ fabric substrate of this antenna is also evaluated. In addition, effects on the antenna parameters of variation of ground plane size have been reported. The antenna is 25 mm × 16 mm × 1.07 mm in total volume. Results reveal that this antenna achieves the design goal and performs well both in free space and on the body.