W波段TE6,2模同轴开放式谐振腔的研究与设计

详细研究了一种用于回旋管冷测的三段式同轴谐振腔模式激励器,该模式激励器利用同轴开放腔的选频选模特性将输入的W波段的波功率转换为TE6,2模式输出。基于缓变截面波导理论,研究了同轴谐振腔激励TE6,2模式的机理;求解了同轴波导中TE模式的特征根和不均匀弦方程并得到腔体谐振频率及Q值;分析了同轴腔内外半径对谐振频率的影响;给出了W波段高纯度TE6,2模谐振腔优化设计的参数;并用电磁仿真软件对其进行仿真计算,结果表明:该谐振腔的TE6,2模式纯度达到99.51%。     

多注速调管TM310模同轴谐振腔杂模抑制的研究

针对工作在TM310模的同轴谐振腔提出了一种通过在腔中设置重入式金属环来增大工作模式与邻近杂模频率间隔,进而实现杂模抑制的方法。通过等效电路法研究了金属环设置前后工作模式及其邻近模式频率变化的规律,发现通过适当地设置金属环可以获得较大的频率间隔。借助仿真软件CST-MWS验证了该法的有效性,并分析了金属环的各尺寸参数对模式频率及频率间隔的影响,以及金属环的设置对工作模式电场的影响。优化选取了适当的金属环参数,使某X波段多注速调管同轴谐振腔中工作模式与邻近杂模的最小频率间隔达到1.2 GHz。     

应用于WLAN/WIMAX的宽频带单极子天线

针对应用于WLAN/WIMAX的双频和三频天线,通过构造6/9形辐射贴片和接地板开槽的方式,本文设计了一款结构简单的6/9形宽频带单极子天线.仿真结果表明:天线低频的相对带宽为14.8%(2.36~2.73 GHz),高频的相对带宽为52.8%(3.463~5.944 GHz).天线可同时接受WLAN(2.5/5.2/5.8GHz)和WIMAX(3.5/5.5GHz)等多个频率.在整个工作频带内天线的电压驻波比小于2.实测结果表明,加工的天线低频的谐振频率为2.58GHz,工作带宽为2.33~2.9GHz,相对带宽为22.1%(是仿真天线的1.46倍);高频的谐振频率为4.705GHz,工作带宽为3.45~5.96GHz,相对带宽为53.4%(是仿真天线的1.06倍),加工的天线比仿真模型的频段更宽.实现了一个结构简单且易于加工的天线设计,可以很好地接受WLAN/WIMAX的多个频率,且有较好的辐射特性,提高了天线的性能.     

速调管圆柱同轴谐振腔高阶TM310模式输出回路

设计了工作于高阶横磁TM310模式圆柱同轴谐振腔.模拟计算了六个漂移管间隙中心轴向谐振电场极大值位置处的特性阻抗.对于谐振腔加载空矩形波导和加载电感膜片滤波器矩形波导两种速调管输出回路,由微波电路理论和高频电磁场软件分别模拟计算了漂移管间隙中心的平均间隙阻抗和输出带宽.两种情形间隙阻抗的最大值分别为48.757 kΩ和14.328 kΩ;间隙阻抗的3dB带宽分别约为1.1MHz和2.8 MHz.研究表明,单间隙圆柱同轴输出腔高阶横磁TM310模式结构适用于高频、窄带和高功率多注速调管输出回路.     

差分双频滤波天线设计

本文设计了一个能够工作在WLAN频段的差分双频滤波天线,该差分双频滤波天线由差分双频滤波器和差分双频天线构成.通过在天线的馈线上插入滤波器,可以改善滤波天线阻抗带宽;通过在双频滤波器内部引入交叉耦合和内部反馈特性,可以有效提高滤波天线的选择性.仿真结果表明:该差分滤波天线可以工作在2.4GHz和5.8GHz频率范围内,两个通带的相对带宽达到17%和20%,并且在2.05GHz,4.75GHz和6.95GHz出现了3个辐射零点,两个通带内最大增益均达到了3.3dBi.     

94GHz TE02模回旋管Vlasov模式变换器的设计与模拟

该文研究并设计了一个由Vlasov阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器组成的TE02模回旋管准光模式变换器。首先采用几何光学研究了阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器的具体形状,再利用矢量绕射理论分析了其工作过程,最后结合94 GHz TE02模回旋管的具体参数,编写仿真程序详细讨论了工作模式在此模式变换器中的变换过程。模拟结果表明,94 GHz回旋管中的TE02模在输出窗处被转换为能量集中的准高斯波束,转换效率为78.35%。     

小型双频圆极化贴片天线

本文提出了一种新型的小型双频圆极化贴片天线.通过在矩形贴片各边加载矩形槽产生扰动,在2.45GHz和5.04GHz频段内实现了圆极化性能,并通过调节各矩形槽的长度,实现阻抗带宽与3dB轴比带宽的匹配.天线采用同轴馈电,尺寸为0.218λ_0×0.211λ_0×0.013λ_0(λ_0为2.45GHz的自由空间波长).实测结果表明:天线圆极化工作带宽为1.26%(2.445~2.476GHz),0.92%(5.013~5.059GHz),各频段内的峰值增益分别为1.25dBi和1.32dBi.实测与仿真结果基本一致.     

频率可重构的单极子天线设计

本文设计了一种频率可重构的单极子天线.天线由一个阶梯型馈线、两个L型枝节和一个矩形接地板组成.两个理想开关加载在馈线与枝节之间,通过控制开关状态改变天线的表面电流分布,从而实现频率可重构.天线的尺寸为35mm×40mm.仿真和测量结果表明:该天线可以在两个单频模式(2.4GHz和5.2GHz)以及一个双频模式(2.4GHz/5.2GHz)之间切换.天线在不同模式下都具有稳定的辐射方向图.     

基于人工磁导体表面的低剖面Fabry-Perot谐振腔天线设计

该文基于人工磁导体表面(Artificial Magnetic Conductor,AMC)设计了一款工作在7 GHz的新型低剖面Fabry-Perot谐振腔天线.该天线采用带金属接地板的矩形微带贴片天线作为初级馈源,由同轴探针进行馈电.以单层双面印制AMC表面作为天线的部分反射层,所设计AMC表面共包含8×8个均匀阵...     

基于特征模分析的宽带全向天线设计

宽带全向天线在现代军事、无线通信等许多方面有着非常广泛的应用.本文设计了一款基于特征模分析的宽带全向天线,并给出了设计方案与仿真结果.通过特征模分析,对天线结构进行优化设计,改善天线的带宽和辐射特性.通过设置适当的馈源,激励天线的单极子特征模式,得到工作宽带宽并全向性良好的天线.数值仿真结果表明,该天线工作频段在5.35～6.05 GHz,反射系数为-16.38 dB,天线峰值增益为4.12 dBi,阻抗特性良好.     

级联双模谐振腔的波导滤波器仿真设计

为满足滤波器的高选择性与结构紧凑性需求,采用矩形腔体结合感性金属柱的双模谐振腔设计实现准椭圆型滤波器响应,通过级联该谐振腔构建了一款四阶带通滤波器。研究表明,感性金属柱微扰双模电场引发低阶模式谐振;双模谐振形成带内双极点与带外传输零点,其中零点由输入输出波导的反对称错位距离独立调控,距离由2mm增大至4mm时,零点频率上移约1.04%,幅值增大约45.38%;当偶数模谐振频率小于奇数模时,零点置于上阻带,且通过级联构建二阶零点阻带抑制效果更佳。该型滤波器结构紧凑且工作表现优良,经简单级联后可推广至更高阶应用。     

高阶体模开放式谐振腔测试平台的设计与仿真验证

设计了一套回旋振荡器高阶体模开放式谐振腔自动扫描测试装置。该装置通过计算机程序控制,采用BJ1400标准矩形波导作为天线检测辐射场,扫描精度可达0.05 mm,具有100 dB的动态范围。以140 GHz的TE_(28,8)高阶体模谐振腔场分布检测为例,当扫描步长在水平方向和垂直方向分别取0.5 mm和0.3 mm时,y方向电场波峰和波谷的检测数据相差约10 dB。     

一种适用于WLAN的新型高隔离度双频双极化天线

本文设计了一种新型的适用于WLAN的双频双极化微带天线.该天线通过改变辐射贴片以及缝隙的尺寸,并在凸字形的辐射贴片夹角处开缝,以此来实现双频双极化特性.同时,通过改变馈线形状并在馈线上开U型缝隙,提高端口隔离度以及高频工作频带的带宽.利用电磁仿真软件HFSS对天线的结构参数进行仿真和优化.仿真结果表明:天线可以工作在2.36GHz和5.44GHz两个频率点,相对阻抗带宽分别为10.6%(2.21GHz~2.46GHz)、4.8%(5.31GHz~5.57GHz).两个频段增益最大值分别约为4dB,5dB.     

基于中和线解耦的小型化MIMO天线设计

本文设计了一种利用中和线技术来提高隔离度的双频MIMO天线.天线单元采用印刷单极天线的形式,两个工作频段分别覆盖WLAN频率2.45 GHz/5.2 GHz/5.8 GHz.低频谐振单元为倒F天线,通过增加短截线,用以产生高频谐振,实现双频工作.在天线之间增加一个悬置的中和线来提高天线端口之间的隔离度.仿真结果表明,天线两个工作频带分别为2.39~2.53 GHz和4.57~6.09 GHz.天线两个端口之间的隔离度,在低频段内,S 21<-19.3 dB,在高频段内,S 21<-24.6 dB,满足移动通信WLAN频段天线的设计要求.     

基于CST软件的电火工品射频安全性分析

为了研究电火工品在复杂电磁环境下的射频安全性，针对某型电火工品建立了偶极子天线模型。基于CST电磁仿真软件，仿真得到了该天线模型的增益参数，进一步仿真计算得到了在频率为0．75GHz、电场强度为195V／m的电磁环境下，进入到该电火工品的射频功率，并与实际计算结果进行了对比验证。通过多频点仿真计算，得到了该天线模型的增益随频率变化的规律，即在0．5—2．0GHz的频率范围内，天线模型的增益随着频率的增大而增大。     

一种同轴谐振腔微波增益均衡器设计的新方法

本文给出了用于补偿真空微波管增益波动的同轴谐振腔增益均衡器的一种新的设计方法。文中首先介绍了增益均衡器的作用与原理,然后给出了同轴谐振腔型增益均衡器的基本结构,并利用模式阻抗与驻波函数求得了谐振腔主传输线端的输入阻抗,最后利用等效电路求得了谐振腔的谐振频率。经与仿真软件的结果比对表明,利用本文方法所得到的结果是准确有效的。     

基于MEMS开关双频微带缝隙天线的设计

本文设计了一种基于MEMS开关的快速切换频率的双频微带缝隙天线.通过MEMS开关的通断来改变缝隙的尺寸,从而改变电流分布,实现天线谐振频率在2.4GHz和5.8GHz之间的快速切换.分析了MEMS开关状态与天线谐振频率之间的关系.仿真结果显示,当开关断开时,微带缝隙天线的频率为2.4GHz,回波损耗达到-27dB;当开关闭合时,微带天线工作频率切换到5.8 GHz,回波损耗达到-23dB,并通过实测数据验证了仿真结果.     

一种工作在S/C波段的双频微带天线的设计与仿真

设计一种同时工作在S波段和C波段的双频微带天线。天线的双频特性通过在矩形贴片上加载缝隙来实现,并采用同轴线馈电。通过基于有限元法的高频电磁场仿真软件HFSS仿真,从天线的回波损耗和方向图分析天线的性能。从仿真结果可以看出,该结构有很好的双频特性,中心频率分别为2.33GHz和4.60GHz,且在工作波段有良好的增益特性,均在3db以上。同时发现改变缝隙的长度对天线的频率影响较大,缝隙宽度的改变对天线的频率影响极小。     

基于菱形单元的宽带微带栅格阵列天线设计

本文设计了一款新型微带栅格阵列天线.为了拓展天线带宽,辐射单元采用非均匀尺寸的菱形结构,在介质基板与地板间加入空气层,采用探入式同轴探针对天线进行馈电.单元间微带传输线采用正弦曲线结构,极大地减小了天线的辐射口径.天线面积为290×205 mm^(2),共包含7个菱形辐射单元.通过建模仿真和扫参分析,结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|<-10 dB)为13.0%(2.30 GHz~2.62 GHz).在工作频率2.45 GHz处,天线的最大增益达到15.4 dBi,交叉极化小于-25 dB,旁瓣电平低于-15.6 dB.     

一种双频MIMO天线的T型枝节解耦设计

本文设计了一种T型枝节解耦的双频MIMO天线.两个工作频段分别覆盖WLAN频率2.45 GHz/5.2 GHz/5.8 GHz.低频谐振单元为倒F天线,通过在低频枝节上增加短截线,用以产生高频谐振,实现双频工作.将天线单元沿水平方向对称放置形成二单元的MIMO天线,并采用在两个天线单元之间添加T型枝节的方法进行解耦.对所设计的天线进行仿真,其隔离度在工作频段内均高于25 dB.测试结果表明,天线隔离度在工作频段内高于27.5 dB可实现稳定的全向辐射性能.