毫米波基片集成波导裂缝阵列天线研究

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线具有频带宽、辐射效率高和剖面薄等优点,对实现毫米波雷达导引头的小型化研制工作具有重要的工程意义。根据基片集成波导理论,采用阵列天线设计方法,研究了基于微带贴片加载形式的单元裂缝天线频率带宽拓展方法;基于基片集成波导的平面馈电网络设计方法,设计了16×12微带贴片加载的基片集成波导裂缝阵面结构、并馈基片集成波导功率分配及和差波束形成网络,使用HFSS对天线模型进行了仿真分析和优化设计,研制了毫米波频段单脉冲基片集成波导裂缝阵列天线样机实物。经测试,天线带宽大于1 GHz,效率优于30%,驻波小于2,厚度仅为4 mm,指标测试结果与设计相符合。     

Ku波段微带单脉冲天线阵研究

采用新型平面微带型和差网络实现了Ku波段单脉冲天线阵列的小型化设计.使用ADS优化设计了一种结构紧凑的"十"字形和差网络,并且使用参数加载等方法,在HFSS中仿真出一个8×8的微带矩形贴片天线阵列作为收/发天线,和差网络和微带天线阵列组成单脉冲天线阵.8×8天线阵列、和差网络和馈电系统在同一平面上,所以此天线阵列与传统单脉冲阵列相比体积更小,结构更紧凑,对该天线阵列进行了研制和测试,测试结果符合设计要求.     

平面小型化三频微带天线

针对多频天线结构复杂,天线尺寸较大,设计了一款紧凑型结构的三频单极性微带贴片天线。该天线的辐射单元由双C型结构和加载倒L型结构构成,利用低频段的高次模,从而产生天线的高频段。该方法可以有效实现多频特性,并能够有效地减小天线尺寸。天线尺寸仅为20×31×1.6 mm3。实测频段为2.40~2.50 GHz,3.17~3.90 GHz,4.67~5.83 GHz。该天线具有体积小,结构简单,辐射特性良好的优点,实现了对3.5/5.5 GHz WIMAX频段和2.4/5.2/5.8 GHz WLAN频段的全覆盖,能够很好的适用于无线通信系统的应用。     

弹丸头锥上小型化共形短路遥测天线

针对弹载遥测天线小型化、弹体共形及抗高过载的综合性问题,提出了弹丸头锥上小型化共形短路遥测天线。该天线采用低介电常数柔性薄介质基底材料实现弹载共形,基于多短路针加载短路面的原理,逐步优化和确定了小型化共形短路遥测天线的各种参数,实现了天线的小型化。采用两片共形短路遥测天线对称配置形成的微带天线阵方向图具有在赤道面为圆形,子午面为"∞"字形的全向辐射特点。该天线外形尺寸为宽21 mm,长20.5 mm,厚0.5 mm。仿真、测试与试验表明,弹丸头锥上小型化共形短路遥测天线具有体积小、易加工安装、方向图稳定且具有抗高过载能力特点。研究成果可应用于小尺寸平台的遥测和弹道修正弹的弹载共形微带天线阵设计。     

平面正弦天线及其小型化馈电巴伦

研制一款工作频段为3～15GHz的两臂平面正弦天线，使用50Q同轴电缆馈电。正弦天线具有平衡辐射结构及超宽带特性，因此必须使用相应的馈电巴伦进行匹配转换。但传统的指数渐变微带巴伦纵向尺寸过大，通常为0．5λmax不利于整个天馈系统的紧凑布置。因此，设计了一种小型化的微带馈电巴伦并用于两臂平面正弦天线的馈电。通过测试比较发现，在其各项性能和常规微带馈电巴伦的正弦天线基本保持一致的前提下，纵向尺寸得到了很好的压缩，利于实现紧凑布置。     

弹载小型高增益功放双共轭匹配设计方法

弹载无线电发射机弹上空间十分有限,需要小型化高增益功率放大器。针对传统的功率放大器体积偏大或者增益偏小的不足,提出采用双共轭匹配法设计小型化、高增益功率放大器。匹配电路设计采用双共轭匹配法,选用体积小、增益高、供电电压一致的芯片,利用芯片厂家提供的小信号S参数模型,载入ADS软件,进行双共轭匹配仿真,将输入、输出阻抗匹配到50Ω,可使输入、输出反射损耗最小,功率增益最大。匹配电路采用微带线和电容串、并联实现,可兼顾小型化、增益和输出功率。测试和试验结果证明:该方法可有效地提高功率放大器的增益,并且功放体积小、性能良好。     

与弹头共型的超宽带微带引信天线

针对常规微带天线带宽较窄,难以应用到宽频带系统上的问题,提出了超宽带与弹头共型微带天线。该天线以微带贴片天线为设计基础,在对辐射面宽度渐变处理,开窗以及接地面悬空等特殊结构设计,改善阻抗匹配特性。采用基于有限元方法的电磁仿真软件HFSS对所设计的天线进行仿真与测试结果表明,该天线极大的增加了带宽,在3.6～8.5 GHz的频率范围驻波比小于2.0,其相对带宽达到了68%,且天线在整个工作频段内具有良好的辐射特性。     

弹载超宽带小型化阵列天线单元及阵列设计

通过天线单元中加载金属化过孔及馈电端采取三级阻抗变换等一系列手段设计一种Vivaldi天线单元,在5~11 GHz频段内驻波VSWR2,物理尺寸只有14 mm(宽度)×32 mm(高度)×1.07 mm(厚度),相比于传统Vivaldi天线,单元宽度尺寸减小了53%,并通过对辐射贴片边缘开槽降低了天线E面耦合,达到了超宽带小型化的设计结果。利用该单元设计了一个7×7的矩形阵列,该阵列全频带内扫描角度可达±60°,满足阵列天线设计要求,可应用于空空导弹弹载的超宽带相控阵天线中。     

CAN总线导弹测试网络中ARM节点设计

为了导弹测试设备的小型化、便携式，设计了基于CAN总线和ARM芯片的测试网络节点，文中对ARM芯片和CAN总线芯片的连接，嵌入式Linux操作系统配置和CAN总线驱动软件设计实现进行了详细介绍，经实际应用，表明这种方式达到了设计目的。     

一种新的GPS双频微带天线

通过在贴片上开等长度的十字缝隙的方式,设计了一种小型化的GPS双频微带天线。仿真结果表明,天线长和宽较开缝前分别减小了28.9%和35.4%,且在1.227GHz和1.575GHz两个频段点处,回波损耗分别达到了-23.2dB和-15dB。天线辐射性能良好,结构简单易于实现。     

一种新型三频圆极化微带天线的研究

本文设计了一种三频圆极化微带贴片天线,天线能够同时工作在GPS L1、L2波段和GLONASS波段。天线将两层层叠辐射贴片和馈电网络集成在一起,层叠结构保证了天线的紧凑。双馈电结构与圆极化馈电网络保证了天线具有良好的阻抗带宽和圆极化特性。用HFSS软件对天线进行仿真、优化。文中给出了天线的详细设计及实测结果,实测结果表...     

北斗导航/超短波通信双模三频一体化终端天线的研究与设计

为了满足某型单兵系统中通信终端对超短波通信与北斗卫星导航定位的需求,设计了兼容导航与超短波通信双模式的新型单兵通信终端天线。通过在印刷折叠四臂螺旋天线（FPQHA）顶部的螺旋臂与折叠臂间加载电容,设计了电容加载的印刷折叠四臂螺旋天线,实现了北斗卫星导航B1、B3双频段覆盖。该天线结构紧凑,且能够通过改变电容值大小便捷地进行调谐优化。根据当前超短波通信终端采用外置单极子鞭状天线的现状,将提出的电容加载FPQHA与原单极子超短波通信天线同轴共置,减小了天线系统在其载体平台上所占的空间。并通过结构优化,尤其是在单极子天线外添加套筒,解决了二者的兼容性问题。该天线便于综合集成现有设备,能够达到实战中对高精度北斗卫星导航的性能要求,同时支持超短波频段通信。     

毫米波圆极化微带天线阵

毫米波圆极化微带天线具有体积小、结构简单等优点，但是同时也存在阻抗带宽和轴比带宽相对较小的缺点。采用连续相位旋转法设计了一种四单元的小尺寸的毫米波圆极化微带天线阵列，仿真表明：该天线具有较宽的阻抗带宽和轴比带宽。     

基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线

针对传统毫米波引信天线无法兼顾宽波束、高增益、小尺寸的问题,提出了一种基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线;该天线由5个微带贴片串联构成,天线尺寸仅为20 mm×8 mm,微带贴片之间距离固定,通过频率扫描方式改变天线主波束指向;毫米波引信在弹丸落地前根据落角信息计算出天线的主波束倾角,然后通过调整引信的工作频率使频扫天线主波束垂直照射到目标;仿真与实测结果显示:天线工作频率为30.2～35.6 GHz,在整个频带内增益均大于11 dB且幅值基本保持不变;天线通过频扫方式其E面主波束探测角可以达到78°;该天线高增益、小尺寸,天线的频扫特性使引信在不同落角情况下均能保持对目标的最大探测能力.     

金属脊和H形调谐枝节对微带天线的频带影响分析

设计了一种新型Ku波段宽频带微带天线.提出了在介质基板间加入金属脊和在贴片上加H形调谐枝节的新方法.仿真结果表明,增加金属脊可将相对带宽展宽至21.4%,金属脊形状对带宽无明显影响.同时增加金属脊和H形调谐枝节,可将带宽进一步展宽至23.6%.     

无源射频识别系统中前缀分段匹配ニ进制防碰撞算法

射频识别(RFID)防碰撞算法中，识别速度、标签平均响应次数和可靠性是衡量算法性能的重要指标。QT( Query Tree)算法以适用于低成本标签而闻名，针对QT算法识别速度慢、标签平均响应次数多的缺点，提出前缀分段匹配二进制算法：针对标签ID由几个不同含义区间段组成的特点，读写器利用历史识别的标签ID组成一个前缀库；在识别未知标签的ID时不断进行匹配，并尝试着用前缀库中存储的前缀作为标签ID的前缀。仿真实验证明，在假设某个特定读写器识别标签ID的类别有限的情况下，前缀分段匹配二进制防碰撞算法畿够将QT算法的识别速度提高约3倍、标签响应次数降低为1／4左右、系统传输通路平均吞吐率约提高3倍。     

圆柱体共形阵列微带天线远区场辐射方向图计算

采用腔膜法（ＣＭ法）、几何绕射法（ＧＴＤ法）及叠加原理对嵌入圆柱型弹体表面的共形弹载阵列微带天线进行了分析，得到了远区场辐射方向图、特别是相位方向图，根据数值结果，成功地设计、改进了共形弹载阵列微带天线的结构、弹体的外形结构，从而为Ｓ波段一体化、全向、均匀相位子弹天线的研究提供了理论指导。     

弹丸头锥上对称配置的S波段微带天线阵

针对以前传统的微带共形阵在弹道修正弹和遥测等应用平台上安装困难及抗高过载的问题,提出了一种弹丸头锥上对称配置的S波段微带天线阵。该微带天线阵采用天线单元与微带功分器分离的形式,两个天线单元介质基片焊接在23 mm×30 mm的钢片上,用螺钉固定在头锥上铣削出的小平面上,在头锥两侧对称布置。微带功分器放置在锥体内部,天线单元通过背馈方式与微带功分器连接,进行等幅同相馈电。仿真、测试与试验表明:S波段弹丸头锥上对称配置的抗高过载微带天线阵性能指标优良、安装工艺简单且具有抗高过载能力,该研究成果可应用于各种尺寸的遥测和弹道修正弹的弹载共形微带天线阵设计。     

军事物联网中 RFID 身份认证协议的设计和仿真

针对军事物联网中低成本 RFID 设备安全缺陷,提出了一个超轻量级 RFID 系统身份认证协议,解决了标签发送的消息不具有时效性的问题,提高了 RFID 系统安全性能,平衡了成本和安全的问题,并在 OPNET 软件平台上对该协议进行了仿真实验。结果表明,在同等网络环境下,协议的安全性和性能都达到了 RFID 系统安全的改进要求。