近场微波能量传输模型研究

无线射频技术中,天线发射的电磁波随发射距离变化,并被大致地分为近场、远场区域。远场区域中电磁波的传输效率表达式,已于1948年由Friis公式给定;而近场区域中由于近场效应造成的电磁波传输不稳定性,使得迄今仍无对近场电磁传播效率的正式定义。本文借助电磁仿真软件HFSS,构建了常见的矩形贴片天线和圆形贴片天线的传输模型,并对2.4GHz电磁波于近场中的能量传输情况进行仿真。最终分析得到理想电磁环境下,近场中两类常用的天线的能量传输效率。     

GTD分析阵列天线在复杂电磁环境下的近场受扰

给出了应用几何绕射理论(GTD)分析计算机载电大尺寸阵列天线方向图的一种方法,比较好地解决了在复杂电磁环境下,大型阵列天线近场受扰分析的问题.该方法将阵列天线的每个阵元看成电偶极子,由于电偶极子尺寸很小,因而可以认为阵列的近场区仍然是单个电偶极子的远场区.根据这样的远场近似,可以利用几何绕射理论用解析方法计算每个电偶极子受到遮挡影响的场分布.通过独立地对阵列天线的每个阵元单独寻迹计算,并且将所有阵元的场进行叠加,就可以得到整个阵列天线受到处于近场的障碍物遮挡影响的场分布.应用此方法计算了一个阵列天线受到近场遮挡之后的方向图,并与应用HFSS仿真软件计算的结果进行了比较.计算结果表明,这一方法可以很好地应用于复杂电磁环境中大型阵列天线的近场受扰问题分析.     

RFID近场天线应用及设计方法研究

射频识别(RFID)系统在交通、物流货运、工业生产、设备监控以及服务行业等诸多领域中已经得到了广泛的应用.对近场天线的应用及设计方法进行深入研究,结合天线近场耦合原理和微带天线谐振腔模型法,提出了一种近场天线的优化设计方法,还将天线应用到电信机柜管理系统中,利用HFSS对设计出的天线进行仿真,并加以测试验证.制作出的天线经过测试,在电信机柜环境下的回波损耗在频带918～926 MHz中小于-10 dB,并且谐振于922 MHz.单根近场天线的近场场强能够覆盖电信机柜管理平面内的500 mm×300 mm的区域,并据此确定出覆盖整个电信机柜平面的天线系统的设计方案.     

波束波导馈电的新型偏置近场卡塞格伦天线

提出一种新型偏置近场卡塞格伦天线,天线的主副镜均由具有圆口径的抛物面镜构成,给出了主副镜的几何参数和设计方程。采用非传统且适应高功率应用的波束波导进行馈电,天线系统（含波束波导）采用了几何光学和去极化的设计方法。根据照射锥削角和高斯束腰设计了方向图圆周对称的波纹喇叭馈源。在此馈源喇叭的基础上,根据高斯波束法得到波束波导各镜面尺寸。采用物理绕射理论对一个设计实例的方向图进行分析,证明该天线系统具有极低的交叉极化电平和旁瓣电平。     

天馈系列行业标准建设的作用及影响

天馈系列行业在世界上首次完整规范了对采用直接远场方法测试天线辐射参数的验收、场地及设备要求、鉴定级测试场地和设备要求,首次引入了多探头球面近场测量方法,规范近场场地及设备要求,首次规范了对天线环境与可靠性的测试场地和仪表要求.     

一种近场调制型芯片天线特性的研究

近场直接天线调制（NFDAM）技术是新近出现的一种高安全性宽频带调制技术,它改善了传统调制技术中系统结构复杂、通信的安全性差等特点。应用NFDAM 技术所设计的近场调制型芯片天线能够发射一种与方向相关的信号,所辐射的远场信号由于天线近场电磁边界条件的改变而进行调制,本论文通过在主天线附近放置具有开关的反射器的方式实现改变天线辐射特性,开关的闭合和断开的控制改变反射器的反射特性,从而形成不同组合的天线形式。本文设计完成了一个工作在60GHz 的最简化近场调制型芯片天线,利用CST 电磁仿真软件和MATLAB 软件对天线远场的辐射特性进行了仿真和分析,对近场调制型芯片天线的调制作用及通信的安全性进行了验证。     

终端近场通信天线研究北大核心CSCD

近场通信(NFC)已成为无线终端的标配功能,工作范围小、抗干扰性和安全性较高的特性使其被广泛应用于终端的移动支付和虚拟卡片等领域。由于近场天线产生的感应磁场会在临近的金属上耦合出反向涡流,并且金属屏蔽物覆盖会降低收发天线间的磁场耦合,紧凑终端中的电池、主板、外壳等金属元件将大幅影响NFC天线性能。本文从近场通信的历史、标准、系统结构出发,以终端NFC天线工作环境中的金属覆盖情况作为分类依据,对终端近场通信天线的研究进展进行了简要介绍。     

偏置天线低交叉极化技术

本文在进一步分析偏置天线交叉极化与偏置角度焦径比关系的基础上，采用较小偏置角设计，大大地改善了单偏置天线的交叉极化。在相对于主极化峰值１－ｄＢ波束范围内优于－３０ｄＢ；并讨论子馈源交叉极化对整个天线系统交叉极化的影响。     

考虑互耦的阵列天线辐射近场近似计算方法

针对大规模阵列天线辐射近场电磁兼容性问题,基于有源单元方向图原理和子阵信息的综合方法计算了大规模阵列天线辐射近场场强的分布。该方法采用等效技术获取大规模阵列天线的端口特性,进一步结合天线单元的远场数据综合分析得到大规模阵列天线的近场分布;计算结果表明,在满足天线单元辐射远场条件下,该方法能够准确计算出大规模阵列天线的辐射近场分布。相较于全波分析,本方法在保证精度的同时,提高了计算效率,并且具有良好的灵活性。通过全波分析的数值算例验证了该方法的正确性。     

天线/RCS近场测量系统的研究

给出了由ＨＰ８５３０Ｂ组成的天线／ＲＣＳ近场测量系统的有关技术指标。利用该系统对典型天线进行了分析测量。结果表明,所研制的近场系统可提供各种天线的精确测量结果。     

天线平面近场测量扫描架的位移控制

平面近场测量是天线测量的一种重要方法,而平面近场扫描架是天线近场测量系统中的关键设备,对它的控制直接关系到整个近场测量系统的成败。本文介绍了一种天线平而近场测量系统中扫描架的结构,工作原理及控制方法。实践证明,这种控制方法完全满足系统要求。     

天线时域平面近场测试实验系统的研究

天线时域近场测试技术是一种新兴、高效的天线测试技术,能够快速精确地测量出天线的时域场和宽带特性。目前我们已成功组建了国内第一套天线时域平面近场测试实验系统,并对L、S、C、X四个波段的标准天线方向图进行了验证测试,把测试结果跟频域近、远场测试系统上测得的结果进行比较,证明时域近场测试理论的正确性和测试系统的实用性。本文对这套系统的组成结构和天线的测试结果进行说明分析。     

减小平面近场测量中多次反射误差的新方法

本文给出了用平面近场技术测量超低副瓣天线时,平面近场测量总误差与天线远场方向图副瓣电平的误差方程,并进行了计算机仿真;提出了减小平面近场测量中探头天线与待测天线间多次反射误差和微波暗室电特性误差对超低副瓣天线所引入的测量误差的"自校准法",实验结果说明该方法是解决平面近场测量中多次反射和微波暗室电特性误差较为理想的方法.     

"时间窗"对天线时域平面近场测试结果的影响

天线时域近场测试技术是一种新兴的、测试宽带场和工作在窄脉冲激励下天线辐射场的高效的测试技术.因为它可以利用"时间窗"技术进行信号处理,使其相对频域测试具有独特的优势.本文在已建立的天线时域近场测试系统的基础上,从实验的角度,对"时间窗"参数在天线时域平面近场测试中的影响进行验证分析.举例了三个波段标准天线方向图的测试分析结果,并得出初步结论.     

偏置天线de设计与分析

本文主要介绍卫星电视中的Ku频段接收天线——偏置天线的设计要点和性能评估。文中对前馈偏置天线作了较详细的介绍,而对后馈偏置天线也作了扼要的介绍。     

大口径反射面天线射频性能的近场聚焦测量

简要介绍了反射面天线近场聚焦测量方法,推导出了有限测试距离时用副反射面纵向偏焦补偿近场相差的计算公式,分析了近场聚焦测量与远场测量的数据结果,并给出了仿真和试验实例,仿真与试验结果吻合较好,近场聚焦法是一种可用于大口径天线性能测量的有效方法。     

存在近场辐射源情况下的阵列流形建模及分辨性能分析

当辐射源位于天线阵列的近场区域时,信号波阵面在天线阵列的孔径渡越无法忽略,此时电磁波信号到达阵列的波前需要用球面波模型进行描述。本文针对这种情况,研究了传感器阵列的一项固有属性——近场阵列流形,首先构建了任意N元阵列的近场阵列流形数学模型,其次利用微分几何对近场阵列流形的局部特性进行了分析,推导出了近场阵列流形弧长和一阶曲率的数学表达式,并利用这两种局部特性参数分析了近场辐射源参数估计的精度及分辨性能。     

雷达天线测量技术研究

对雷达天线近场测试技术进行了阐述，分析了测量系统的分几个关键问题重点讨论了近场系统的误差问题。并介绍了已实现的雷达天线近场测量系统的几个特殊功能，最后，进一步指出了所存在的一些问题。     

单脉冲寻向天线和目标的一体化仿真及测角误差分析

本文通过矩量法及其高效数值方法（MLFMA）对近距离目标--单脉冲收发天线的电磁互作用进行一体化数值仿真,定量研究了单脉冲天线的近场角度测量特性.在该近场模型中,目标散射近场的幅、相分布和同轴探针激励的喇叭单脉冲天线的辐射场（对应远场和波束）、接收端响应（对应远场差波束）均采用全波数值模拟获得.首先,计算单脉冲天线的辐射场并将其作为对目标照射的激励条件;接着,计算目标散射近场的空间分布;并计算出单脉冲天线所接收到的目标散射场;最后,使用幅值法和相位法计算出单脉冲天线近场测角角度,并在此基础上对近距离测角误差进行研究.在导弹目标算例中,将天线--目标一体化建模和天线口径面上散射近场的幅、相分布计算结果用于近距离条件下单脉冲天线测角误差的研究,并通过频率、距离的变化对测角精度做了对比分析;发现目标近场散射幅、相分布的非均匀性,是导致单脉冲天线近距离角度测量产生较显著的测角误差的主要原因;而频率较低时,测角误差较小.文中给出了物理解释,并提出近距离测向时借助于较低频信号的校正以降低测角误差的建议.     

天线近场测量系统的控制设计综述

近年来 ,近场测量已成为高性能天线研制中非常重要的技术手段 ,其中高精度是天线近场系统中的关键指标 ,这使得近场控制技术显得尤为重要。早期的近场控制借助于成熟的经典控制技术 ,保证系统的可靠运行。而近期的近场系统多采用具有精确、简捷、快速的新型步进控制技术 ,对提高控制性能、简化控制设计、降低系统成本 ,起到了显著作用。综述了天线近场测量控制系统的设计 ,给出了控制方式、误差补偿及系统设备配置方面的设计建议 ,对从事近场系统控制人员具有一定的指导和参考意义。