加载渐变周期结构的Vivaldi 天线

为提高原始Vivaldi 天线在工作带宽内的增益,设计了一种加载渐变周期结构的Vivaldi 天线。渐变周期结构是等距周期排列的金属贴片,电磁能量通过激励振子向引向振子方向传输,从而提高天线增益。仿真结果表明,加载周期结构的Vivaldi 天线在6 ~16 GHz 频段范围内增益提高2. 1 dB。Vivaldi 天线通过采用对称周期结构进行再优化,天线在12 ~14 GHz 频段范围内,S11 参数最大陷波深度提高8. 7 dB,增益提高1. 6 dB。最后对天线进行实物加工并测试,结果验证了设计的有效性。     

一种高增益Vivaldi超宽带天线

传统的Vivaldi天线具有超宽带优点,但存在定向性较差,且在工作频带的两端增益下降严重的问题。文中提出了一种高增益的Vivaldi天线,通过对传统微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线加载零折射率超常介质和轴向边缘梳状结构的矩形槽缝结构,提高了天线在整个工作频段内的增益。对所提出的天线进行了设计、优化和仿真分析,并制作天线样品,仿真和测试结果吻合良好。测试与仿真结果表明,在4~11 GHz的工作频段内,天线的回波损耗优于-10 dB;与传统Vivaldi天线相比,在整个工作频段内天线增益均有所提高,其中在工作频率的低端(4~6 GHz)天线增益提高2.5 dB,高端(9~11 GHz)增益提高1.5 dB。     

平衡对拓Vivaldi天线的改进设计

针对平衡对拓Vivaldi天线存在方向图不对称及增益低的缺点,在分析和设计常规平衡对拓Vivaldi天线的基础上,通过加载半椭圆介质板和开不对称半椭圆槽,设计了一副工作在10~20 GHz的天线并进行了仿真分析。结果表明,该天线方向图保持良好对称,方向图E面峰值偏移现象得到显著抑制,改进后的天线具有较高的增益和较强的方向性。     

基于频率选择表面的宽角扫描阵列

设计并加工了一种基于双层频率选择表面(frequency selective surface, FSS)的一维Vivaldi阵列天线.首先采用周期边界条件分析无限大阵列中的单元特性, 利用等效传输线原理和广义散射参数矩阵来设计优化加载在Vivaldi阵列上方的介质宽角匹配层.然后, 在所加载的双层介质匹配层表面直接印制FSS结构使阵列扫描特性得到极大改善.仿真和实测结果表明, 一维Vivaldi阵列中心单元在7~12 GHz的有源驻波比均小于2.5, 在8~10 GHz波束扫描范围能够达到±60°.仿真结果还表明:采用双层FSS结构的Vivaldi阵列与未加载匹配层的Vivaldi阵列相比, 在7~11.5 GHz增益有2~4 dB的提高; 同时在扫描至±60°时, FSS结构的加载使得阵列在对应扫描角下的交叉极化下降了5~10 dB.     

加载引向器的小型化对跖Vivaldi天线设计与仿真

提出一种加载引向器的小型化对跖Vivaldi天线(AVA)。相比大多数对跖Vivaldi天线,该天线具有非常小的尺寸,其大小只有14 mm×34 mm×0.8 mm。引向器结构设置为三角形,置于天线的开口中间。相比传统的对跖Vivaldi天线,引向器能引导电磁波从天线的口径传输到介质板的边缘,这样造成的反射比较小且传输特性良好。此外,为了减小测量误差,将天线与超小型(SMA)头联合仿真,结果表明,该天线在5.2~11 GHz频段内S11<-10 dB,具有较宽的带宽;且在8.5~11 GHz范围内,天线的增益明显增加,验证了这种新设计的可行性。     

一种具有陷波特性的改进型Vivaldi 超宽带天线

为了提高常规Vivaldi 天线低频段前向辐射增益,避免超宽带天线对某些已有频段的影响,提出了一 种覆盖1. 2 ~14 GHz 的具有陷波特性的高增益超宽带端射天线。该天线通过在辐射贴片两侧加载Y 形缝隙,有利 于天线表面电流向槽线汇聚,使天线的辐射特性明显提高。低频部分(1. 2 ~7. 5 GHz)的增益比原始天线提高最多2 dB,通过使用CSRR 结构,实现了对WLAN 应用频段(5. 125 ~5. 825 GHz)的隔离,使该天线具有陷波特性。最终,对 天线实物进行加工和测试,进一步验证了设计的可靠性。     

基于高阻抗表面的螺旋天线设计

利用高阻抗表面的同相反射特性,将其加载到阿基米德螺旋天线背腔的边缘区域,从而改善了天线增益,实现低剖面设计。仿真结果显示,与传统背腔式螺旋天线相比,增益稳定性显著提高。在3¹2 GHz的工作频段内,驻波比小于2,阻抗匹配良好,辐射方向图保持稳定。在约7.8 GHz的频带宽度内轴比小于3 dB,实现了较好的圆极化性能。     

一种对拓式超宽带高增益Vivaldi天线设计

文中设计了一款结构新颖的对拓式超宽带高增益的Vivaldi天线。该天线在基板两侧引入平衡辐射臂并用通孔将它们联结起来,使天线增加了低频带宽、降低了交叉极化、减小了尺寸;在不影响带宽的前提下,通过在天线首部和尾部分别添加介质引向器和反射地板,使天线的增益得到了提高。天线测试结果表明该天线的带宽在2 GHz～20 GHz内反射系数均低于-10 dB,且天线增益最高为12.8 dBi,同时在带宽范围内,保持了良好的方向图对称性和低交叉极化水平。     

一种工作于0.5~2GHz的小型化Vivaldi天线

设计了一种用于浅层冰盖探测的小型化宽带Vivaldi天线,该天线使用微带转槽线的巴伦馈电,可工作于500MHz～2GHz的带宽之内.天线采用共面结构,能够有效降低交叉极化电平.为提高天线的增益并避免低频端方向图端射方向出现凹陷,使用了较厚的介质基片,并增加了天线的长度,但天线的尺寸仍只有345mm×263.7mm,仿真得到的天线增益在全频带内大于2.8dBi.测量得到的阻抗带宽(驻波比≤2)达到1.94GHz,与仿真结果较为吻合.测试得到的E面和H面归一化方向图在大于800MHz的频带内与仿真结果一致性较好.     

宽带Antipodal Vivaldi天线的设计与分析

基于非周期天线理论,通过在传统Vivaldi天线的辐射区加载槽线,设计了一种新型Antipodal Vivaldi天线,显著提高了天线的特性。结果表明,该天线可实现对IEEE 802.11 a、b、g标准的完全覆盖,应用频带在2.26~2.6 GHz和5.7~6.1 GHz频率范围内,驻波VSWR均低于1.4,增益达到约7.5 dB,方向性良好,具有良好的应用价值。     

对拓式高增益Vivaldi天线设计

为了提高传统对拓式Vivaldi天线在低频段的增益以满足微波探测脑活动穿透力的需求,设计了一种尺寸为100 mm×120 mm×2 mm的对拓式Vivaldi天线。该天线在不改变原天线尺寸的情况下通过在接地层加载圆弧形反射器来改善天线在低频段的辐射特性。结果表明,在1~3 GHz频带内天线的VSWR<2,在工作频带内增益均高于4 dB,相对于未加载圆弧形反射器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对天线进行加工实测,实测与仿真结果吻合良好,使得该天线可以应用于人脑活动探测等领域。     

一种电阻加载的侧馈对拓Vivaldi 天线

本文提出了一种加载电阻侧面馈电的Vivaldi 天线,讨论了其设计方法,通过电磁仿真软件HFSS 对其结构尺寸 进行了仿真分析,并设计加工了工作频段为0.38GHz-4.8GHz 天线实物。结果表明该天线在0.38-4.8GHz 内匹配良好,辐 射定向性较好。与传统的Vivaldi 天线相比,该天线一方面由于采取侧馈和电阻加载的手段降低了天线尺寸;另一方面, 因增加了寄生贴片提高了天线增益。     

An antipodal Vivaldi antenna with band-notched characteristics for ultra-wideband applications

An antipodal Vivaldi antenna (AVA) with band-notched characteristics is proposed in this paper for ultra-wideband (UWB) applications. For UWB systems, there will be some interference from the narrow band systems. The proposed antenna adopts resonant parallel strip (RPS) to reject an unwanted narrow band. It is easy to tune the RPS to eliminate the interference band. To validate this approach, a printed AVA with RPS is simulated and fabricated. From 2 to 9 GHz, the proposed antenna shows a good result with approximate 2:1 VSWR, an average gain of 6.5 dB, and stable radiation patterns except the notched band. At the center frequency of the notched band, the measured results show that the VSWR is more than 8:1, the realized gain is less than −10 dB and a messy radiation pattern is achieved. The simulated and measured results are in good agreement.     

6～20GHz宽带低噪声中功率放大器

本文介绍了６～２０ＧＨｚ微波宽带低噪声、中功率放大器的研制工作。采用微波宽带匹配和ＣＡＤ技术, 研制出了符合整机要求的放大器。主要性能指标： 工作频率６～２０ＧＨｚ, １ｄＢ压缩输出功率≥１８ｄＢｍ , 增益≥２８ｄＢ, 输入输出驻波比≤２．０∶１, 噪声系数≤４．０ｄＢ, 增益平坦度≤±２．０ｄＢ     

新型小尺寸带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线

基于传统对拓型Vivaldi天线, 提出一种新型小尺寸对拓型Vivaldi天线.采用波纹、开眼和引向器等结构来展宽天线的工作带宽, 并分别对这三种结构对带宽的影响进行了分析.利用HFSS仿真优化得到的结构参数, 分别在两种介质材料上, 加工并测试了带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线, 实测与仿真结果吻合.仿真与测试结果表明:两种介质上的天线工作频带均包含3~20 GHz, 尺寸仅为42.56 mm×40.16 mm×0.813 mm, 带内回波损耗S₁₁低于-10 dB, 带内增益均大于3 dBi, 最大增益达7.3 dBi, 交叉极化均小于-15 dB, 50%以上的频带交叉极化小于-20 dB, 最小可达-25 dB, 天线具有稳定的方向图, 良好的波形保真度, 是一种宽波束天线.     

一种改进的対拓Vivaldi天线设计

提出了一种新颖的対拓Vivaldi天线。该天线的辐射耀斑用新的复合指数曲线修正。为改善天线的辐射特性(增益,波束偏离和交叉极化),提出了一个新的引向器,该引向器由两个混合椭圆金属贴片构成。测试结果表明该天线在1到40GHz频率范围内增益>0dBi, 并且在15到40G频段内天线的增益>12dBi。在3到40GHz频率范围内,E面的波束偏离小于3°,并且在15到40GHz不超过2°。