基于压电效应的低频无线通信机械天线

传统电天线的尺寸与其发射电磁波的波长相近。 低频电磁波(30 ~ 300 kHz)的波长达数公里,低频电天线存在尺寸过大、隐蔽性差、功耗大等问题。 为解决电天线尺寸和功耗大的问题,同时提高低频无线通信应用的灵活性,提出了一种基于压电效应的机械天线,机械天线是利用机械运动的电荷直接激励产生电磁波。 研究了压电机械天线工作的物理机理; 通过阻抗-频率曲线研究压电机械天线的阻抗特性; 利用无线通信系统对比了不同边长压电机械天线的低频辐射性能; 同时验证了压电机械天线辐射的磁场随无线通信系统接收端与压电机械天线距离的变化规律。 结果表明,压电机械天线在便携式、低成本和高性能低频无线通信应用中具有巨大潜力。     

太阳能电池作为天线辐射体的RFID标签天线的设计

利用HFSS v12软件设计了一种太阳能电池作为天线辐射体的RFID电子标签天线.利用太阳能电池的射频特性,将太阳能电池作为天线的辐射贴片.因此太阳能电池既可以提供能源,也可以发送和接收电磁波;提出的天线为多层结构,采用H形缝隙耦合馈电方式,可以较容易实现宽频谐振以及天线与芯片的阻抗匹配;给出了该天线的仿真结果,仿真结果表明天线性能良好,满足RFID应用要求.     

有限长Ⅴ锥天线的辐射场

采用模式匹配法分析了有限长v锥天线的辐射特性,并给出了天线的辐射方向图.通过对天线周围空间的合理分区以及利用已有无限长Ⅴ锥天线的辐射场公式,得到各分区的场量展开式,且展开系数由分区交界面的场分量连续条件加以确定,从而得到远区辐射场的解析表达式.计算结果与仿真结果十分吻合,证实了模式匹配法用于分析有限长Ⅴ锥天线辐射特性是非常成功的.该结果对非轴对称天线的分析和Ⅴ锥天线的工程设计有参考意义.     

有限长V锥天线的辐射场

采用模式匹配法分析了有限长V锥天线的辐射特性，并给出了天线的辐射方向图。通过对天线周围空间的合理分区以及利用已有无限长V锥天线的辐射场公式，得到各分区的场量展开式，且展开系数由分区交界面的场分量连续条件加以确定，从而得到远区辐射场的解析表达式。计算结果与仿真结果十分吻合，证实了模式匹配法用于分析有限长V锥天线辐射特性是非常成功的。该结果对非轴对称天线的分析和V锥天线的工程设计有参考意义。     

拱形巷道电磁波传播近场区分界点的

为精确描述电磁波传播特性,运用Fresnel传播理论与几何知识,推导出收、发天线安装在不同位置时电磁波传播近场区分界点的计算公式,并在一般拱形巷道中进行仿真分析,得到最有利于电磁波传播时,天线的最佳位置。     

有限圆盘地面上套筒单极子天线

提出了一种分析有限尺寸圆盘地面上套筒单极子天线的新方法．采用粗圆柱线天线快速精确计算模型,选用正弦插值基函数,将圆盘地面和套筒作为一个整体进行矩量法分析计算,研究其驻波和辐射方向图特性．分析了一副工作在225～515MHz频段、电压驻波比小于3.0的实用套筒天线,其数值计算结果与实验结果吻合良好．     

采用间距优化的阵列天线RCS减缩方法研究

将阵列综合思想用于阵列天线雷达散射截面(RCS)的减缩,通过调整非均匀阵列的阵元间距来优化阵列天线的辐射性能与低散射特性．以差分进化(DE)算法作为优化工具,并通过矩量法(MoM)来实现候选解的辐射、散射计算．优化时采用了辐射、散射兼顾的目标函数,给出了具有低副瓣、低散射特性的天线阵列．最后,给出的对称振子阵列和领结阵列的优化实例表明,采用上述方法可使阵列获得5dB以上的RCS减缩．     

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．     

国内制成手机防辐射天线帽

由深圳正泰明实业发展有限公司和中国航天北京精华工业公司联合研制的航天高科技产品——“天科讯”防辐射手机天线帽最近进入北京市场。 该天线帽利用高磁导吸波技术及多重反射原理,采用当今先进的太空防辐射复合材料,对手机发射出的高频辐射波予以吸收、过滤,并通过自旋、耦合,把高频电磁波能量转变成热能,从而消除高频电磁波对人体的危害。该产品先后在美国、德国获得认证,并在国内获得多项专利。经质量技术监督部门检测,手机天线在套上该产品后,不仅天线上的高频电磁波被吸收消耗,而且通过机身溢出的电磁辐射也被吸收消耗掉,…     

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．     

超宽带电脉冲的慢衰减特性

在瞬态激励下,通过有限尺寸的天线辐射到远端的电磁能量可以比通常的按距离二次方衰减规律更慢。根据电磁理论,给出了平面圆形单元辐射器在亚纳秒高斯脉冲激励条件下,轴线能量传播特性的解析计算公式和数值模拟结果。按照均匀电流分布模型,将平面圆形单元辐射器的轴线辐射分为不衰减段、慢衰减段和快衰减段三部分。通过实验,直接验证了电磁波的慢衰减特性,在实验误差范围内,理论计算与实验结果能较好符合。     

非全向介质谐振天线的数值模拟

在PC机上对一个非全向介质辐射器（UDR）模型进行了FDTD模拟,求出了远场区辐射方向图,观察了脉冲波形的传播过程,讨论了前后功率流动情况,得出了的数值结果与实测有较好的吻合,证明了这是一种仅在正前方有极强辐射的波束高增益天线雏形,它的这种特性较适合应用于卫星通讯天线和移动通信的手机天线,它的方向图增益较单极子天线有极大的提高;此外,这种天线模型也可应用于车载天线、空间功率合成器。     

无人机机载通信倒F天线的设计与特性分析

首先对倒F天线的辐射特性进行简要分析；然后对该天线结构和电气性能进行仿真，设计并制作出了2种性能较好的倒F天线；最后通过建模仿真，比较无人机上不同位置倒F天线的辐射特性及2部倒F天线间的耦合特性，给出了一个小耦合的安装方案。     

覆盖层和空气隙对微带贴片天线影响的研究

应用时域有限差分法模拟同轴线馈电贴片天线的瞬态特性,分析了具覆盖层和空气隙的微带贴片天线,提取出谐振频率结果与实验结果吻合较好。求解了带宽和辐射方向图,并讨论了介质覆盖和空气隙对天线谐振频率和辐射特性的影响。     

基于电路板介质的单极子天线建模与通信研究

基于电路板介质设计了一种芯片内/芯片间射频无线通信模型,利用单极子天线替代传统的芯片管脚,不仅保留芯片固定功能,而且可作为I/O端口的辐射天线。在该设计中两个单极子天线相距1个波长,伸入到介质中,且电路板上下表面覆盖有金属。利用电磁仿真软件HFSS得到模型中天线在20 GHz的散射参数S_(11)、S_(21)分别为-12.7 dB和-18.3 dB。与ADS软件进行联合仿真,设置发射天线输入频率20 GHz、幅度1 V的无直流分量的正弦信号,则接收天线输出频率为20 GHz、幅度为0.448 V的正弦波形;用高电平1 V、低电平0 V、码元周期50 ps的伪随机二进制信号替换正弦信号,加载在发射天线的输入端,则从接收天线输出端检测到的信号眼图清晰,其眼宽50 ps和眼高1 V。从理论上验证了利用芯片管脚作为发射/接收天线实现芯片间/芯片内射频通信的可行性。     

基于Drude模型双负媒质FDTD法分析

基于有耗Drude模型,采用差分法推导了DNG媒质的FDTD差分公式并模拟了正弦电磁波穿过一维二维DNG平板的传播特性。计算结果验证了DNG媒质具有的回波特性和负折射率特性。     

应用于电磁测量系统的正弦天线设计

设计并实现了一种应用于电磁测量系统的正弦天线。应用微带指数渐变巴伦结构对天线进行馈电,采用圆锥形平台反射腔实现天线的单向辐射,使用3 dB电桥实现天线的双圆极化性能,利用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真及优化。使用Ansoft HFSS软件和矢量网络分析仪E5071C分别对天线模型和实物进行仿真及测试,仿真结果显示,正弦天线在1.0～2.6 GHz频段内电压驻波比小于2,法向增益7.8～8.2 dBic,相比于平面阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线,实现了双圆极化性能。实测结果表明,所设计的天线在1.0～2.6 GHz内电压驻波比小于2,利用微波暗室进行方向图测试,法向增益7.4～8.0 dBic,测试结果与仿真结果相符合。设计的天线能够应用于电磁测量系统。     

超宽带陷波天线的设计

为了避免现存的窄带信号对超宽带系统的干扰,提出一种具有附加寄生单元结构的超宽带陷波天线模型.通过对天线矩形辐射贴片和接地板形状的改进,使之在超宽带的辐射频段内具有较宽的阻抗匹配特性,同时在天线背面加入两个T形寄生单元使其具有陷波特性.利用HFSS软件仿真测试天线性能,结果表明所设计的陷波天线实现对WLAN窄带干扰信号的抑制,同时在工作频段内表现出较好的全向辐射特性.     

基于极低频电磁波的管道检测定位技术

针对传统有缆定位方式受电缆重量、信号损耗、管道等因素影响问题,提出一种基于极低频电磁波磁偶极子模型的管道内部检测器定位方法.根据极低频电磁波的特性以及发射线圈实质为螺线管的特点,研究了极低频电磁波发射天线（螺线管模型）磁场在介质中的分布规律,结合工程应用中的要求,建立了极低频电磁波的磁偶极子传输模型.磁偶极子理论计算结果表明,发射天线磁场空间的磁场强度幅值随位置的改变具有对称、双峰分布的规律.     

一种平面微带阵列天线的仿真与分析

为了获得可应用于工程的具备理想特性的天线,在Ku波段设计了一种平面结构的微带阵列天线.在设计微带天线的辐射贴片结构基础上完成了馈电网络和八元阵列天线的设计,通过CST仿真软件构建阵列天线模型,并优化天线的尺寸参数,得到天线的S参数、驻波特性和增益方向图等特性.仿真结果表明,该微带阵列天线具有高增益和低副瓣特性,且方向性...