微带贴片背射天线的设计与分析

介绍一种采用微带贴片天线作为馈源的新式天线.从理论上阐述了微带贴片天线、背射天线的工作原理并且详细介绍了天线的具体设计过程.通过实验,测试了天线的性能参数.使用微波信号发生器、HP8593频谱分析仪以及天馈仪实测了天线的输入阻抗、方向图、方向性系数和输入驻波比.用比较法获得天线增益.结果表明该天线增益高、频带宽、方向性好、主瓣对称、抗干扰性能强.     

一种双频方向图可重构微带天线的设计

方向图可重构天线具有系统集成度高、能实现方向图的不同方位扫描等突出优点,这使其成为现在可重构天线的研究热点。设计了一种能够双频工作的方向图可重构微带天线,该天线通过切换开关的通断状态,使当前状态的方向图与切换状态后的方向图正交重构,具有结构简单、增益高、波束覆盖角度大的特点。     

共形球面阵天线的三维方向图综合算法

在粒子群算法的基础上,吸收了目前主流优化算法的优势并加以改进,得到了一种适用于共形球面阵天线的三维方向图综合算法,该算法针对共形球面阵天线的方向图综合问题,在预先获得天线单元方向图数据的前提下,优化后可以得到三维空间任意指定波束指向及波束宽度的方向图。仿真结果表明:这种三维方向图综合算法可以有效解决共形球面阵天线的方向图综合问题。     

鞭天线线性阵列方向图的数值计算

采用矩量法计算了2元和6元鞭天线线性相控阵的方向图,分析了天线单元之问的耦合对方向图的影响,计算结果表明,鞭天线单元问的耦合对相控阵方向图的主瓣影响不大,对旁瓣产生一定影响,且对偏离主瓣越远的旁瓣影响越严重;方向图中增益低的方向受耦合的影响较严重。     

宽频带圆锥对数螺旋天线仿真计算与性能分析

介绍了一种用于宽脉冲电磁辐射的宽频带天线——圆锥对数螺旋天线。在通过近似解析计算进行天线结构粗略设计的基础上,利用仿真软件对其进行了较准确和全面的仿真计算,得到了天线的方向图、输入阻抗、电压驻波比和天线上的电流分布等各项参数,从而论证了原解析的误差范围和适用范围。     

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的变化,从而调整相关参数实现阵列天线方向图的优化设计。该仿真系统具有操作简单、页面简洁、交互性强等特点,能够支持和辅助用户分析与设计阵列天线。     

共面馈电凹口矩形贴片天线间的互耦

本文分析了共面馈电的凹口矩形微带贴片天线间的互耦模型,具体研究了天线介质包括厚度以及介电常数、不同阵元间距、不同的阵元放置方式、不同谐振长度的天线组合对于互耦的影响,确定了减小阵元间互耦的方法.互耦研究有利于大的阵面设计,并可以应用到空间多样性,极化多样性以及方向图多样性的天线阵设计中.     

一种基于Koch和Hilbert分形加载的电子标签天线设计

研究了不同角度、不同阶数的基于Koch曲线的天线性能,仿真和测试结果表明,在保持天线长度不变的条件下,随着角度和阶数的增加,天线的谐振频率下降,而天线的方向图依然具有半波振子的低方向性。在此基础上,综合Koch和Hilbert曲线,设计了一款尺寸为55mm×10mm的小型化电子标签。该标签天线不仅具有半波阵子的低方向性,而且简单、便于调谐。     

互耦效应对泰勒阵列天线的影响分析

互耦效应是低副瓣阵列天线分析与设计中需要考虑的重要问题.在经典阵列综合方法--泰勒综合法的基础之上,仿真分析了互耦效应对方向图副瓣性能的影响.结果表明,互耦效应对阵列天线的低副瓣性能影响较为严重.     

P 波段抛物柱面天线的矩量法分析

应用矩量法对波长为0. 70 m 的P 波段抛物柱面天线进行了分析和计算, 该天线的馈源由7 元半波振子阵列构成。分析了馈源阵列偏离抛物柱面焦线时对天线增益、输入阻抗等性能的影响。计算表明, 馈源阵列沿径向向内偏离焦线时, 主要对天线的前后比产生影响, 沿径向向外偏离焦线时,对天线的主瓣和前后比都产生影响。此时, 天线输入阻抗的变化比方向图的变化明显。同样, 馈源振子直径的变化对方向图的影响较小, 而对输入阻抗的影响则较大。还对天线的波束扫描进行了模拟。     

双频共面波导天线设计

本文提出了一种基于共面波导结构的工作频率在2.45GHz和5.8GHz的双频带天线的设计。该天线采用了增加突出结构和边缘开槽的方法,通过时域有限差分法(FDTD)对共面波导尺寸的变化进行了仿真与优化,得出了共面波导结构对天线性能的影响,从而给出了相应的结构尺寸。并实际测量了天线的反射参数以及方向图,对比测量结果与仿真结果基本符合。最后本文对本次天线设计做出总结并对测量结果做了误差分析。     

一种共面波导馈电的分形缝隙宽带天线

结合共面波导馈电和分形天线的优点,设计了一种共面波导馈电的正六边形分形缝隙天线。选择正六边形分形缝隙结构,采用渐变的共面波导馈电,不仅拓宽了阻抗带宽,而且实现了天线的小型化。通过计算测量,对天线的阻抗特性、增益和方向图进行了研究。实验表明,此分形缝隙天线的阻抗带宽达到89%,并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向特性。     

小型化多频带微带天线的设计

第三代移动通信对天线的小型化和多频带提出了越来越高的要求,提出了一种双U型槽和弧形边联合加载的平面倒L天线,采用微带馈电;从蜂窝移动通信、全球定位系统和蓝牙通讯对天线的要求出发,设计了两个四频天线:一个覆盖GSM/DCS/PCS/ISM频段,另一个覆盖GSM/GPS/PCS/ISM频段;应用ANSOFT公司的HFSS10.0三维仿真软件,对天线进行设计和优化,最终得到了两个基本符合频段带宽及方向图要求的四频天线,这对微带天线的小型化和多频带技术具有一定的指导意义。     

基于凸优化的宽带阵列方向图综合算法

针对宽带任意阵列天线的方向图综合问题,提出了基于凸优化及其求解软件的方向图综合方法.其中针对宽带最低旁瓣方向图综合问题的特殊性,利用了凸优化的优良数值求解特性,以及最新的凸优化求解软件cvx时任意阵列天线的宽带最低旁瓣方向图综合算法进行了有效的建模和求解,获得了满足给定要求的宽带综合方向图.并通过详细的仿真分析验证了所提方法的正确性和有效性,而且优于当前提出的迭代算法.     

基于微带阵列的天线设计与仿真

研究天线优化问题,为了达到高增益性能,采用天线阵列方法所设计的天线增益在达到一定范围后无法做进一步的提高,带宽偏窄,且占用相当的大小体积.针对上述问题,设计了一款工作于ISM频段的平面微带阵列天线.天线采用的是底边馈电方法对阵元贴片进行馈电,增加天线辐射面积,从而提高天线的增益并减小了天线大小.通过HFSS电磁仿真软件对天线进行仿真与优化,可以得到天线的高增益,并且具有良好的带宽范围.对仿真结果分析可得天线的带宽,增益及方向图性能均要优于传统的的微带阵列天线,空间利用率也高于传统馈电天线,达到优化天线的效果.     

顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线设计

针对太赫兹设备对于太赫兹波段天线的性能要求,创造性地将顶加载技术、分形结构、光子晶体结构、偶极子天线、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜基质相结合,设计了一款顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线,制作了天线样品,对天线的回波损耗和方向图特性分别进行了仿真和实测,详细讨论了介质基板参数变化对天线性能的影响。仿真和测试结果表明,该款天线工作中心频率在1 THz附近,回波损耗最小值小于-20 dB,绝对工作带宽大于0.1 THz,相对工作带宽大于10%。该款天线尺寸小、辐射性能稳定、工作带宽大,在太赫兹波段领域具有广阔的应用前景。     

机载天线方向图外场测试技术研究

机载天线装机后,受到机身和机翼的遮挡影响以及载机平台的耦合和散射作用,实际覆盖范围会发生变化,从而引起天线方向图的畸变,使得天线的性能偏离预期效果。在暗室内进行整机天线方向图测量不仅要求暗室静区尺寸足够大,而且对暗室低频性能的要求也很高,因此,室外露天测量是一种可替代的方法。设计了装机天线外场环境测试平台,提出了一种装机天线外场天线方向图校准方法,能够对外场装机天线不同频点的方向图等参数进行测试和校准。外场试验结果验证了所提方法的有效性。     

基于改进杂草入侵算法的阵元失效校正方法

针对天线损伤造成的阵元缺失问题,出现的旁瓣电平升高、主瓣展宽等性能恶化现象,提出一种通过改变计算适应度方法的改进杂草入侵优化算法.算法能够加快程序运行时间,提高算法效率.并利用改进的杂草入侵优化算法,针对-40dB的32单元阵列为例,随机缺失4阵元后进行优化,恢复原方向图副瓣水平.并且为验证算法在实际工程的应用性,针对16阵元天线采集实测数据进行校正优化.结果显示,上述算法能够有效地解决,阵列天线中天线单元失效后方向图恶化问题.     

增加主瓣增益控制的阵列天线方向图综合遗传算法

阵列天线方向图综合是针对阵列天线方向图进行的相关研究中的一项基础性的研究内容。不同的应用场景中不仅需要设计形式不同的天线阵列,更需要阵列天线方向图并根据不同的性能参数指标要求进行分析优化,从而获得符合使用要求的阵列方向图。针对传统阵列天线方向图综合算法在方向图综合过程中未考虑主瓣增益约束的问题,提出了一种用于阵列天线方向图综合的改进遗传算法。在经典遗传算法的基础上设计了新的适应度函数以满足特殊情况下对主瓣增益进行约束的需求;并在算法计算过程中增加了精英保留策略,设计了随进化代数改变的交叉、变异概率。经仿真实验,结果表明所提算法能够在阵列天线方向图综合时在保证主瓣方向上的增益满足要求的同时可以获得相对低的副瓣电平水平。     

蝶形天线的计算机仿真设计

蝶形天线是在脉冲型探地雷达中广泛采用的一种宽带天线。本文采用时域有限差分算法(FDTD)结合PML吸收边界条件分析了蝶形天线在高斯脉冲激励下的时域特性,通过傅立叶变换,计算出天线的方向图和在不同频率下的输入阻抗,结果表明FDTD算法用于分析蝶形天线是有效的。