一种宽波束微带贴片天线的实验研究

介绍了一种新型的宽带宽波束相控阵天线单元.对该天线单元,分析了天线各结构参数对天线驻波特性及方向图特性的影响.用HFSS 8.0仿真软件进行了有效的优化,并加工测试了一个单元,给出了测试结果,且与仿真结果吻合较好,验证了该天线单元的宽带及宽波束特性,实测波束宽度在E面和H面都达到110°,天线驻波比小于1.5的相对带宽达到48%.     

一种方向图可重构微带贴片天线的设计

针对机械控制和电控制存在的天线切换速度慢、复杂度高和成本低等问题,本文主要对一种方向图可重构微带贴片天线进行设计.提出一种具有5种波束指向的方向图可重构贴片天线,该天线由辐射贴片和4个寄生贴片组成,采用同轴线馈电,通过控制地面加载开关,寄生贴片可以在指向器和反射器之间进行切换,从而实现方向图的重构,同时对3种固定状态的...     

一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。     

一种高性能Fabry-Pérot贴片天线设计

提出了一种新的极化转换单元结构,可作为覆层用于设计具有高辐射性能的微带贴片天线.通过采用在介质基板上下表面涂覆的矩形金属贴片切角的方式,实现了传输系数主极化及交叉极化幅度差和相位差在9.0~12.8 GHz频段范围内分别稳定在±3 dB及90°±15°之间,从而取得了宽带极化转换性能,最后在微带贴片天线辐射的线极化波的激励下,实现了-10 dB反射系数带宽为2.8 GHz(9.0~11.8 GHz),3 dB轴比带宽为11.0~11.5GHz,峰值增益为9.8 dBic,这为新体制雷达天线的设计应用提供了一种新思路.     

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．     

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．     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．     

一种双频微带贴片天线的设计

在矩形微带辐射贴片的设计基础上,通过选择合适的50Q同轴线的馈电位置,设计了一个双频微带贴片天线,工作于1．3GHz及1．8GHz频段。基于ANSOFT公司HFSS三维仿真软件,对天线尺寸进行设计,并通过合适的馈电位置实现与微带线之间的匹配,降低天线的回波损耗。结果表明：端口散射参数s11表明天线在1．3GHz及1．8GHz表现小的回波损耗,该方法可为实际双频天线的设计提供指导。     

添加覆盖层的宽带微带贴片天线

分析设计了一种添加介质覆盖层的宽带微带贴片天线,该天线为2×4微带阵列天线。在宽带单个单元微带天线的基础上,采用合理的匹配网络,组成宽带微带阵列天线。用IE3D软件进行仿真,并且给出了本天线与一不同匹配网络的2×8阵列天线的结果比较,说明添加覆盖层以及利用合理的匹配网络可增加微带天线的带宽。     

2.4GHz ISM频段贴片天线的分析与设计

Bluetooth和Wifi是现今在2.4 GHz ISM频段很热门的无线通信系统,天线在整个无线传输系统中扮演了很重要的角色,天线设计好坏将决定系统的性能.本文给出一种通过在底部开槽方式来改善普通贴片天线的低带宽性能,使其能工作在ISM频段,满足无线局域网2.4 GHz～2.4835 GHz要求.     

印刷指数渐变Vivaldi天线研究

在Vivaldi天线的基础上,分析了天线渐变槽线结构对天线工作带宽的影响,提出了在侧翼加载和尾部加抗流栅栏的方法.测试结果表明:天线在320 MHz~1 GHz和1.16 GHz~1.3 GHz的频带内驻波小于2,在超短波的应用频带内驻波小于1.2,是一种高增益小型化宽频带天线.     

基于支节容性加载的小型化低剖面超表面天线

本文对容性支节加载的小型化超表面天线进行了分析与设计.通过在方形贴片上引入一对容性负载支节,可以有效地降低超表面单元的工作频率,从而将传统方形贴片超表面单元的尺寸减小55%.在单元设计的基础上,设计了一款4×4阵列的超表面天线,并采用特征模分析(CMA)解释了超表面天线的辐射机制.为了验证设计思路,对天线进行了加工和测试,测量的-10 d B阻抗带宽为21. 7%,并在工作频带内保持6 d Bi的辐射增益.     

改进微波实验中测量驻波比的方法

介绍微波实验中测量驻波比的一种新方法,设计了一个巧妙的测量检波电流的电路,使用该电路可便捷地测量微波的中小驻波比,测量范围宽,且测量精度也有所提高。     

驻波式馈电在GSM基站天线中的应用

阵列天线的功率分配器是阵列天线研究的重要内容之一,功率分配器的研究往往以行波匹配为主。本文给出的驻波式馈电方法,一方面解决了基站天线阵列中功分器的结构安排问题,同时也使得匹配的调测过程得到简化。     

嵌入超材料埋藏介质贴片引向天线设计

设计了一种埋藏介质贴片引向天线,工作在2.4 GHz的无线工业、科学、医学频段,该天线采用金属片与介质板层叠安放,辐射方向垂直于天线表面,属于端射天线.嵌入了超材料结构,剖面结构尺寸缩小为原天线的69%.同时,天线匹配性能有所提升,辐射特性优于原天线.采用有限元全波仿真技术对天线的设计进行了分析和优化,改进后的天线在2.4 GHz频点回波损耗下降了3 dB,E面和H面辐射场强提升了1 dBi,实现了天线的小型化和灵活性.最后通过时域有限积分法对辐射性能进行了验证.     

一种基于电磁(光子)晶体基底的新型贴片天线的研究

给出了一种基于电磁(光子)晶体基底的新型贴片天线.用时域有限差分法(FDTD)研究了该新型天线的表面波以及阻抗、辐射方向图、带宽和增益等;并将它们与普通贴片天线进行了比较.结果表明,光子晶体结构对表面波的抑制非常明显,从而改善了天线的性能,包括增加了天线的带宽,提高了向前辐射的增益,削弱了沿基底方向(90°侧面方向)的辐射等.     

基于功率耦合和检波的高强度聚焦超声驱动功率监测技术

为了实现易于集成到高强度聚焦超声(HIFU)系统中的驱动功率监测技术,通过监测驱动功率间接监测声功率,进而确保热消融的有效性和安全性,采用C5948双定向耦合器与AD8363均方根功率检波器,搭建驱动功率在线监测装置. 该装置包括功率耦合单元、功率检测单元和数据采集单元. 使用电压峰峰值为20~200 mV的不同频率的信号源,将该装置接入HIFU系统并测量入射功率、反射功率及实际加载功率. HIFU系统的现有功率监测方法主要有2种,即测量HIFU换能器电压、电流及其相位差和使用商用功率计,将这2种方法与所提出装置进行对比. 结果表明使用本装置测量入射功率和反射功率的误差低于10%,实际加载功率的测量误差低于5%,且误差来源于耦合器的方向性.     

全向及定向圆极化天线的小型化研究

本文提出了两种分别应用于全向以及定向圆极化天线的小型化设计.这两种天线设计方案是基于电偶极子与磁偶极子的有机结合.全向圆极化方向图具有很广的覆盖范围及避免极化失配的特点,非常适合应用于移动物联网以及卫星间通信等.对于两组水平放置的电磁偶极子,如果采用等幅激励且相位相差90°,会产生全向的圆极化方向图.本文介绍了一种工作在下一代移动通信28 GHz频率的呈车轮形的紧凑全向圆极化天线.整个天线印刷在直径仅4 mm的圆形介质板上,且具有宽带高效率等良好电器特性,非常适合应用于5G小型化移动通信终端.定向圆极化天线具有高增益且避免极化失配的特点,广泛应用于卫星移动通信终端中.两组正交放置的电磁偶极子如果等幅且同向激励,会产生定向呈心形的辐射方向图.本文还介绍了一种电小且高辐射效率的惠更斯天线,该天线有机结合了两个电小的辐射单元,形成结构紧凑的定向圆极化天线,非常适合卫星通信以及无线能量传输等应用.