一种双频超薄吸波结构在微带天线中的应用

设计了一种新型超薄双频带雷达吸波结构,通过提取阻抗参数、分析表面电场和电流分布,阐明了其吸波原理,并将其用于双频带微带天线,减缩天线带内雷达散射截面.结果表明,该结构在两个不同的频段内实现了高效吸波,且吸波效果具有入射角稳定性和极化角不敏感性;加载该吸波结构后,微带天线的辐射性能保持不变,而在天线的工作频率4.29GHz和6.49GHz处,其雷达散射截面分别减缩了8.59dB和9.9dB.实测与仿真结果相吻合,表明该结构能够有效应用于双频带天线的带内隐身.     

利用高阻抗表面缩减天线雷达截面的新方法

针对现有雷达截面(RCS)减缩技术会导致天线辐射性能退化,体积、重量和成本增加,减缩性能受安装精度影响而不稳定的缺点,提出了一种缩减天线RCS的新方法．将高阻抗表面(HIS)与天线制作于介质板的同一表面,使HIS的同相反射相位带隙的频率与天线工作频率重合,通过高阻抗表面与天线的散射场的对消来减小天线的雷达散射截面,从而实现对垂直照射的天线工作频带内的同极化威胁雷达波的隐身．实验结果表明: 在天线工作频带内,其RCS得到了5.3dB以上的减缩,同时,带外RCS亦得到了有效的抑制,S₁₁的-10dB并未展宽,天线间的互耦得到了有效抑制．     

一种微带贴片天线RCS减缩新方法

为了减小微带贴片天线的雷达散射截面(RCS),利用电磁带隙结构(UC-EBG)的带阻特性,提出用UC-EBG代替普通金属作为微带贴片天线的地板．当天线工作频带内的电磁波入射时,UC-EBG地板呈现出带阻特性,不影响天线的正常工作;而在该频带以外,UC-EBG地板具有良好的带通特性,对入射电磁波起透射作用,从而可以达到减小天线带外RCS的目的．仿真和测量的结果吻合良好,证明了此方法的有效性．     

双频窄带超材料吸波体的设计

为了降低吸波体的雷达散射截面,实现完美吸波,利用超材料的电磁谐振特性,设计了一款开缝双环型结构吸波体。得益于超材料的LC谐振,该结构在1.59和4.06GHz具有超强吸波特性,在谐振频点处,超材料吸波体的某些区域相当于一个电磁波收集器,将能量限制在吸波体内,再转化成热能。经计算验证,该吸波体结构在1.59、4.06GHz的雷达散射截面(RCS)分别为-24、-23dB,远低于传统金属表面结构,能实现理想吸波。     

一种新型高增益低雷达散射截面微带天线

设计了一种双屏频率选择表面,由传输线模型和表面电流、电场分布分析了其透波机理,并将其作为微带天线的天线罩;由射线理论和相位相消原理分析了新天线高增益和带内雷达散射截面减缩机理．仿真和实验结果表明:加载天线罩后的天线,在带宽没有受到影响的条件下,天线增益提高了5.49dB,E、H面半功率主瓣宽度分别减小了63°和52°;同时,在2～18GHz范围,天线法线方向带外和带内雷达散射截面减缩均在5dB以上;在-23°～23°范围,天线带内雷达散射截面减缩最大超过20.94dB．     

利用开槽和短路探针加载减缩微带天线RCS

提出利用开槽和加载短路探针等微带天线小型化技术,降低天线谐振频率,减小天线尺寸,抑制天线结构项散射从而实现天线雷达散射截面(RCS)减缩．在微带天线上应用此方法所得的仿真结果表明,使用该方法后天线工作频带内的RCS可降低4dB左右,而天线的增益下降不到0.4dB,从而保证天线的辐射性能的同时,明显地减小了工作频带内天线的雷达散射截面．     

多频复合结构超材料吸波器的设计

为了降低物体的雷达散射截面,实现对电磁波的吸收,利用超材料的电磁特性,设计了一款多频复合结构超材料吸波器。通过改变超材料的等效介电常数和磁导率,在空气中实现了吸波器与电磁波阻抗的匹配,并将电磁波束缚在器件内部转化为热能。仿真结果表明,该吸波器在3.68、5.96、8.45GHz频点电磁波的吸收率分别为99.9%、97%、99.5%,对不同的电磁波极化方向呈现不敏感性,同时在电磁波宽角度入射时仍具有较高的吸收率,其厚度远低于传统的吸波材料。     

一种宽带低散射印刷振子天线阵列

设计了一种新型的微带印刷振子天线阵列．为了增加天线的带宽,使用一种新型的平面光子带隙(PBG)结构镶嵌在天线表面．通过优化PBG结构单元的尺寸,可以使电压驻波比(VSWR)小于1.5的频率带宽达到56.7％,而传统天线的带宽仅有36％．并且将一种新型的频率选择表面(FSS)作为天线的反射地板,降低了整个阵列天线的雷达散射截面．     

共面波导宽频带微带缝隙天线的设计与分析

为了扩展微带的天线频宽,减小微带天线尺寸,扩大其在小型化宽频带通信系统的应用,提出一种改进的基于共面波导(CPW)的宽频带微带缝隙天线.采用较低介电常数(εr=2.2)和厚度薄(h=0.8 mm)的材料作为微带天线基板,使得天线尺寸缩减了30%.利用CST Microwave Studio仿真软件对其进行仿真,得出输入反射系数曲线S11和辐射方向图,其中心工作频率为3.52 GHz,获得52%的阻抗带宽(S11<-10 dB),频率范围是3.07～4.11 GHz,频带得到展宽.根据对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到理想天线尺寸.实验结果表明,共面波导宽频带微带缝隙天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高,采用共面波导馈电是可行性和有效性的.     

Printed elliptical slot UWB antenna for dual-banded application

Based on the analysis of printed elliptical slot (PES) UWB antenna,a dual-banded PES antenna is designed for WLAN and UWB bands at 2.4 GHz.The design cooperates two important wireless commutation system antennas into one printed antenna.In the design,a circular slot structure is presented,which is suitable for the band ejection.Characteristics of the designed antenna are analyzed and key parameters,such as S11,S21 and VSWR are measured.E-field distribution of the surface is simulated and analyzed.     

一种RCS计算的新方法

给出了使用矩量法分析微带天线散射的方法,由于引入了附加模基函数,能够较准确地分析探针的作用.提出了使用两种不同负载的天线的散射场求天线接任意负载时天线的散射场的新方法,为快速分析微带天线的散射特性提供了理论基础.数值结果证明了这种方法的有效性.     

一种采用可重构极化旋转表面的天线RCS减缩方法

针对天线的雷达截面减缩问题,提出了一种基于二极管控制的棋盘式分布可重构极化旋转表面,并将其用于准八木天线的雷达截面分时减缩方法．该方法考虑将可重构技术应用于极化旋转表面设计中,将可重构极化旋转表面用于置换准八木天线的金属反射板中,使得极化旋转表面反射板可以在金属特性反射板以及低雷达截面反射板之间相互切换．当二极管导通时,天线处于工作状态,可重构极化旋转表面反射板可当做一般金属板使用,则能够最大程度保留天线的辐射特性;当二极管截断时,天线处于非工作状态,可重构极化旋转表面反射板处于低雷达截面特性,可最大程度降低天线的带内雷达截面．仿真及实测结果表明,在工作状态时,天线的辐射特性几乎未发生变化;在非工作状态时,使用可重构极化旋转表面反射板,天线的单站雷达截面最大减缩量可达25dB以上,减缩角域可达-20°≤θ≤+20°．该方法可在保证准八木天线辐射特性的基础上最大程度地降低天线的雷达截面．     

小型化微带缝隙可重构天线

提出了一种小型化频率电调微带缝隙天线,通过在螺旋缝隙上加载PIN开关二极管,实现了良好的频率可调特性．谐振缝隙采用平面螺旋结构,天线结构更加紧凑,尺寸较传统直缝隙天线减小了40％．由于开关直接加载于辐射很弱的螺旋非辐射缝隙,天线电调特性对开关性能的敏感程度显著降低,更容易实现频率重构特性．     

一种小型化宽带高增益Metamaterial贴片天线

利用Metamaterial概念,通过在天线贴片和接地面上分别蚀刻周期互补开裂环和条形缝隙图案,设计制作了一种小型化宽带高增益贴片天线．相比初始天线,新天线谐振中心频率降低了36.4%,带宽从2.9%扩展到39.9%,并且有低的电压驻波比．实验结果与仿真结果有较好的一致性．同时由于Metamaterial结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,这导致天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向．     

一种新型超宽带渐变槽线天线设计

设计并制作了一种新型微带馈电的渐变槽线天线．采用改进的微带-槽线过渡,更好地解决了超宽带天线的阻抗匹配问题．提出一种新型渐变辐射曲线,有效地改善了低频段的匹配特性．实物样机的测试结果表明,在 0.92~ 14.25GHz频带内该天线的电压驻波比小于 2.0∶1,带宽比达到 15.4∶1,而且其带内辐射方向图的前后比大于 15dB,交叉极化低于 -18dB．     

Novel dual circular polarization planar microstrip slot antenna

With the rapid development of wireless communication technology, how to use an antenna to realize the function of multiple antennas has become a hot research topic. The double circularly polarized antenna studied in this paper can achieve right-handed circular polarization and left-handed circular polarization in the same frequency band by using a circular annular groove and two orthogonal L-shaped feed lines in the ground plane. At the same time, properly grooving at the center of the ground plane and adding parasitic elements to the front of the L-shaped feed line can change the current on the surface of the feed line and in the ground plane, thereby improving the circular polarization performance of the antenna. Measurement and simulation results show that the impedance bandwidth of the antenna is about 59% (3.13~5.75GHz), and the 3dB axial ratio bandwidth is about 40.5% (3.23~4.87GHz). Also, the isolation between the two ports is higher than 10dB. The results show that the designed antenna has a good performance in both impedance bandwidth and axial ratio bandwidth.     

基于遗传算法的微带缝隙天线设计

经分析建立微带缝隙天线的传输线等效模型,将遗传算法引入到天线设计中.采用遗传算法的编码方式、适应度函数以及目标函数,根据遗传算法寻优结果设计出微带缝隙天线,并利用Ansoft HFSS对天线的电特性和场特性进行了仿真,结果证明,遗传算法在天线设计中具有可行性和可靠性.     

附加延时线的阵列天线模式项RCS减缩优化

减缩天线雷达散射截面时需要保证天线的基本辐射性能,这使得对其带内的雷达散射截面控制变得十分困难.为此,提出了加载不等长延时线的方法来实现阵列天线模式项雷达散射截面的减缩.由于天线模式项散射实质上是天线接收的入射能量经馈电内部不匹配处反射而从天线再次辐射所致,当给阵列单元与馈电网络之间接入一组延时线后,辐射能量只经过这组...     

共形异向介质覆层在单极子天线上的应用

当点源置于竖直放置的圆柱形低折射率介质( n＜1) 中时,其射线在竖直面会产生会聚特性而在水平面仍保持全向特性．据此原理,提出由金属柱阵列构成的圆柱共形异向介质覆层,并应用于单极子天线．利用矩量法对覆层的传输特性进行分析,并对基于此种覆层结构的单极子天线进行了实验验证．测试结果表明,该覆层在对单极子E面方向图进行会聚的同时保持H面方向图的全向特性,可使单极子的增益由5.0dB提高到7.8dB．     

雷达散射截面计算中的面元噪声研究

对雷达散射截面计算中的面元噪声问题进行了讨论．在保证足够的计算精度前提下。应尽量减少面元数量。以减小计算机内存开销和计算量．针对目标的外形特点采用适当的剖分模型，可以大大减少面元数量，加快计算速度，同时提高精度．对给定的目标，其尺寸越大，入射波频率越高，需要的剖分面元数量就越多。否则计算精度不能得到保证．对剖分准则进行了讨论，发现了圆柱散射的“转折点”。可以获得面元噪声与计算效率的最佳结合．