一种宽频带电视发射天线的设计

针对发射天线带宽受限的问题,提出了一种新型的扩频方法——双补偿技术。该方法将补偿位置转移到了天线的馈线系统内,不需要对单元天线做特别复杂的改进。利用双补偿技术设计了复式正交环天线。     

关于完全匹配层吸收边界条件中差分格式的讨论

对完全匹配层(PML)中Maxwell方程差分格式的推导，本文认为文献[1]求解微分方程时有不妥之处，给出了改正。根据PML介质中电磁波传播特性，我们还用直接方法导出差分格式的不同形式，在证明两者一致的同时指出后者更具精确性，并易于编程实现。最后利用实例验证了两种差分格式的吸收效果是等效的。     

基于改进粒子群优化的探地雷达波形反演算法

探地雷达工作的最终目的是反演解释地下结构参数,由于大多数反演问题是非线性的,研究非线性的反演方法具有重要意义。该文提出基于改进粒子群优化方法的探地雷达反演问题,该算法以信号均方误差为目标函数,用时域有限差分方法作为正演工具。通过与基于遗传算法等反演方法的结果对比,说明了该算法兼顾了准确性和简便性;通过对模型复杂、参数多、信噪比差的仿真数据的反演结果,说明了该算法对多参数反演的有效性和良好的抗噪性;对实测数据的反演结果,进一步验证了该算法的可行性。     

基于左右手复合传输线的威尔金森功分器

基于左右手复合传输线(CRLH TL),提出了一种新型并行馈电的Wilkinson功率分配器.采用奇偶模分析方法证明了在Wilkinson功分器中用左右手复合传输线替代传统传输线的可行性,有效减小了功分器的尺寸.同时利用左右手复合传输线较平滑的相频特性,拓宽了新型左右手复合传输线功分器带宽.实测结果表明:和传统Wilkinson功分器相比,左右手复合传榆线功分器带宽能大幅度提高带宽,减小器件面积.另外与串行馈电CRLH功分器相比,由于左右手复合传输线Wilkinson功分器结构对称,各输出端口具有很好的相位一致性,隔离电阻的存在,使其各端口间也拥有较好的隔离度.     

介质杆天线的时域特性分析

超宽带技术在通信、雷达等众多领域获得广泛应用，时域天线是其关键技术。对介质杆天线用作时域天线的可行性进行了分析，并给出选择介质杆参数的依据。同时还使用FD-TD(时域有限差分法)数值计算方法分析了在超宽带情况下介质杆的直径、激励方式及终端渐变方式对天线的传播特性及辐射特性的影响。分析表明这种天线适宜用作时域天线。     

光滑目标表面不连续性极点分布规律研究

利用雷达目标散射场极点分布特征来进行目标识别具有重要的理论意义.用矩阵束法对导体球和圆柱体散射场进行极点提取,分析了当光滑导体球与圆柱体表面存在局部凸起和凹陷时,极点分布的变化规律.结果发现,当光滑导体球和圆柱体局部存在凸起时,和无凸起情况相比,极点的虚部变小;当光滑表面存在局部凹陷时,极点虚部变大.     

口径天线辐射脉冲持续时间的研究

通过解析积分运算 ,获得了阶跃脉冲激励口径天线的瞬态辐射场的解析表达式 ,分析了辐射电场脉冲的持续时间与口径尺寸、观察距离及观察角度的依赖关系。分析表明在θ≠ 0°方位上辐射场脉冲持续时间随场点俯角的增大、口径的增大而展宽 ,而在θ =0°附近辐射场脉冲持续时间随观察距离的增大而减小。通过解析积分运算 ,获得了阶跃脉冲激励口径天线的瞬态辐射场的解析表达式 ,分析了辐射电场脉冲的持续时间与口径尺寸、观察距离及观察角度的依赖关系。分析表明在θ≠ 0°方位上辐射场脉冲持续时间随场点俯角的增大、口径的增大而展宽 ,而在θ =0°附近辐射场脉冲持续时间随观察距离的增大而减小。     

二维无条件稳定时域有限差分方法

基于半隐式的Crank-Nicolson差分格式给出了一种无条件稳定时城有限差分方法。和传统FDTD法中采用的显式差分格式不同，对Maxwell方程组采用半隐式差分格式，在时间和空间上仍然是二阶精确的。但时间步长不再受稳定性条件的限制，只需考虑数值色散误差对其取值的制约。利用分裂场完全匹配层吸收边界截断计算空间，为保证PML空间的无条件稳定性，其方程也采用半隐式差分格式。数值结果表明相同条件下US-FDTD方法与传统FDTD方法的计算精度是相同的，而且在增大时间步长时US-FDTD方法是稳定的和收敛的。可以预见US-FDTD方法在模拟具有电小结构问题时具有实际意义。     

基于多层左手传输线的小型滤波器仿真设计

基于Yasushi Horii等人提出的多层左右手复合传输线理论,对原有结构与特性做了进一步的研究和分析,提出了改进措施,大幅度提高了原有中心频率,消除了高频时前端谐振现象,显著改善了带内特性.通过数值仿真,总结出各结构参数变化对中心频率及带内特性的影响,并在此基础上设计出一X波段,平面尺寸为5.1 mm×3.8 mm的高性能带通滤波器,其中心频率为9.5G,1 G带宽,带内损耗小于0.7 dB,8 G时S21衰减至-30 dB.     

高功率超宽带双馈源抛物面天线设计与仿真

各种超宽带(UWB)及高功率应用中对天线辐射功率及辐射方向性需求不同.针对增大抛物面天线主轴前向辐射功率及改善方向性等问题,提出了一种双馈源半抛物面脉冲辐射天线.通过对多种馈电方式进行仿真和性能比较,得到一种辐射性能相对较优的双馈源焦距内馈电方式抛物面天线.仿真结果表明:这种由两个TEM喇叭辐射单元同时向抛物面馈电构成的反射面天线可以在抛物面口径内进行功率合成,形成峰值功率更高的电磁脉冲,以改善天线主轴方向的辐射增益及方向性.