一种新式宽带笼形单极天线

为展宽传统单极天线的带宽,通过仿真优化设计,详细研究了一种新颖笼形单极天线的阻抗特性和辐射特性,以及各种参数对天线电性能的影响,最终利用优化结果研制了一种结构紧凑的宽带笼形单极天线。实验证明,该天线具有良好的带宽特性、良好的全向辐射特性、体积小、重量轻等诸多优点,测试结果和仿真结果取得了较好的一致。该天线具有良好的应用前景,可广泛用于机载、弹载、空闻载和地面终端等场合。     

复合材料垂尾隐蔽式短波天线研究

为研究复合材料垂尾对机载短波天线输入阻抗和辐射特性的影响,分析了不同机载隐蔽式短波天线的结构和性能,提出了一种基于复合材料垂尾的新型回线天线结构,并利用基于时域有限差分法的仿真软件XFDTD对这种位于机垂尾前缘的隐蔽式回线天线和传统的机载套筒天线分别进行了建模和仿真。根据仿真结果分析并总结出了复合材料垂尾对这两种机载短波天线输入阻抗和辐射特性的影响情况。通过与传统回线天线的比较,验证了新型回线天线的可行性和优势。仿真结果对实际机载短波天线的研究和设计有一定的参考价值。     

L频段共形相控阵天线研制

为满足机载系统的需要,给出了共形相控阵天线的分析和设计过程,同时研制了一种高度仅为0.14波长的准八木天线单元。利用三维电磁仿真软件HFSS对天线单元和共形相控阵进行了仿真设计,并研制了一套L频段共形相控阵天线。该天线由天线阵面、波束形成网络和波控器等构成。天线阵面由4个天线单元组成,共形安装在机头上。经实际测试,共形相控阵天线阵面的和波束在扫描范围内增益大于10 dBi,并具有较低的副瓣电平;差波束零深小于-20 dB。     

共形微带天线相控阵阵列的仿真优化设计

针对平面阵列天线的诸多缺点,设计了适用于工作频段34～36GHz的共形相控阵天线。依据共形微带天线阵列的设计思想及方法,选取了柱面微带贴片天线做阵列辐射单元,通过CST软件对天线的几何尺寸进行仿真和优化设计,得出了共形天线阵的各种性能指标。仿真结果表明：在该毫米波波段下设计的共形相控天线具有优良的性能,为今后设计出最优的天线阵提供了依据。     

一种柔性超宽带单极子天线的设计

近年来,随着无线通信系统宽带化,高速率的发展,超宽带通信技术应运而生,突破了频谱资源匮乏的限制,扩大了通信容量。天线作为超宽带通信过程中必不可少的环节受到了越来越多的关注,然而多数天线并不具备柔性。文章提出了一种能应用在可穿戴设备的柔性超宽带单极子天线,采用柔性PDMS基底,圆形辐射贴片,微带馈电方式及接地板开槽结构,其尺寸为35mm×28mm×1mm。同时利用HFSS仿真软件对其在平面状态及共形状态下进行仿真,结果表明在平面状态下,天线的工作频段为2.95~19.95GHz,共形后天线的工作频段为2.5~16.5GHz,并具备全向辐射特性,仍可满足超宽带天线的要求,其最大增益为7dBi,辐射性能良好,在可穿戴领域具有一定的应用价值。     

应用于反辐射导弹的共形天线

论述了反辐射导弹的发展趋势和需求,根据飞行器天线的共性和反辐射导弹天线的特性,列举了反辐射导弹一般可选用的天线,并研制了两种便于共形的天线,通过实验证明这两种天线达到了预期效果,为共形天线的进一步仿真研究、工程实现奠定了一定的基础。     

一种机载短波天线的设计

本文对常见机载短波天线进行了归纳分析,并提出了一种机载短波天线的实现方法,分析了其工作原理,给出了设计参数和实测结果。采用基于有限元法的仿真软件AnsoftHFSS对天线进行建模、仿真优化,最后确定了天线的尺寸。并给出了天线的远场辐射方向图,结果表明天线具有良好的电性能特性。     

机载共形的双环微带缝隙全向天线

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。提出一种双环微带缝隙天线,可以实现机载共形的全向天线。分析了系统对机载天线的要求、双环微带缝隙天线的展宽带宽的方法,并给出了该天线的设计参数和实测结果,实测结果与仿真结果一致,验证了设计方法的正确性。     

平面扇形天线研究

从辐射特性，电流分布和输入阻抗三方面对平面扇形天线特性进行了描述，从电流分布特性出发，提出了变形的平面扇形天线－“十字形”天线。最后给出了这两种宽天线的实验结果。     

一种共形宽带UF天线的仿真

文章提出了一种短波通讯宽带共形线天线,并利用CST软件仿真计算,经过集总元件的加载和对集总元件参量进行优化,拓宽了天线的工作带宽和降低了天线的反射系数,得出天线在230-380MHz频率下的反射系数、输入阻抗、电压驻波比、辐射方向图。本天线具有小型宽带、平面共形特点,可加载于车辆、舰艇、飞机等移动载体上。     

加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线设计

针对乳腺癌检测、成像等医疗领域对天线高增益及宽频带的需求,研究设计了一款加载介质透镜的超宽带平面螺旋天线。该天线采用双臂平面阿基米德螺旋天线作为辐射单元,在辐射臂外围间隔一定距离处加载金属圆环以改善驻波性能,并由指数渐变式微带巴伦作为馈电结构。天线顶部加载介质透镜,底部设置金属圆台形反射背板,实现了调整波束形状和提高天线增益的目的。加装圆柱形天线罩后天线高度约为87.53 mm,直径约为46.50 mm。仿真结果显示,天线在3－12 GHz 工作频带内回波损耗小于-10 dB,辐射方向图呈现良好的定向辐射特性,实测结果与仿真结果基本一致。     

一种小型的三陷波UWB天线

设计了一种小型三陷波平面超宽带天线,通过在天线的辐射贴片上加载U形缝隙、在接地板上开一对对称的L形缝隙和引入寄生条带,使得天线在3.2～3.6GHz、3.7～4.3GHz和5.3～6GHz频段内实现频率阻断。利用仿真软件研究了U形缝隙、L形缝隙和寄生条带对陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。结果显示,该天线在工作频段2.8～10.6GHz内具有良好的辐射方向特性,能广泛应用于超宽带系统。     

水平全向共形微带天线的设计

设计了两种水平全向共形微带天线,采用电磁仿真软件CST MWS（CST MICROWAVE STUDIO）进行仿真,给出了天线的回波损耗和水平面方向图。天线采用了结构上对称的形式,利用微带贴片天线单向辐射的机理,实现了水平方向全向辐射。分析了天线的结构及仿真图,研究了阵列天线参数对全向性不圆度指标的影响,对于设计水平全向共形微 带天线有重要的价值。     

小型化超宽带平面单极天线的设计

针对超宽带系统对天线小型化及宽带化的要求,基于平面单极天线模型,采用辐射单元开圆形槽及缺陷接地板结构,提出了一种反L形接地板结构的超宽带平面天线。仿真分析表明,该天线谐振特性良好,阻抗带宽达到了12GHZ,同时天线体积仅为20mm 20mm 1.6mm,实现了小型化,且结构简单,易于加工及集成,适合未来无限通信发展的需求。     

小型化超宽带平面单极天线的设计与分析

针对超宽带系统对天线小型化及宽带化的要求,基于平面单极天线模型,采用辐射单元开圆形槽及缺陷接地板结构,提出了一种反L形接地板结构的超宽带平面天线。仿真分析表明,该天线谐振特性良好,阻抗带宽达到了12 GHz,同时天线体积仅为20 mm×20 mm×1.6 mm,实现了小型化,且结构简单,易于加工及集成,适合未来无线通信发展的需求。     

基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线

提出了一种基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线设计。其工作频率为19.6～21.2 GHz,扫描角度为二维±60°,相控阵天线单元为介质加载的波导口形式。为改善该相控阵的宽角匹配和辐射特性,用基于PCB工艺的电磁超表面替换常规的介质锥匹配结构。相控阵天线单元的仿真结果表明,超表面相控阵天线的有源反射系数更低。小规模阵列辐射特性的仿真结果表明,在±60°扫描角度范围内,超表面相控阵的最低增益相比常规相控阵提升了0.6 dB。中等规模阵列辐射特性的实测结果表明,常规相控阵在0°方位面扫描到60°时,辐射方向图会发生较大变形,天线辐射增益明显下降,而超表面相控阵的方向图仍保持完好,天线增益下降明显改善。上述仿真和实测结果证明,电磁超表面技术在改善相控阵天线宽角扫描特性方面可以发挥重要作用。     

新型共孔径导航天线

提出了一种新型共孔径导航天线。利用不同天线具有不同辐射空间的特点,在低频天线弱辐射区加载高频天线辐射区,两天线辐射区域互补的思路实现共孔径。仿真证明天线辐射性能不仅能够满足两种导航要求,同时两个天线端口之间的隔离度大于82dB。该设计思路对减少机载平台天线的数量,提高系统集成度具有指导意义。     

不同环境影响下共形蝶形天线性能的理论分析

采用有限元-边界积分方程方法(FE-BI)系统分析了不同环境情况下的共形天线性能。以典型的平面和圆柱共形蝶形天线为例,分析了共形天线的一般辐射性能及散射特性,针对天线表面涂覆不同吸波涂层的复杂问题进行了讨论;最后,结合实际天线的工作情况,分析了共形天线馈源对其散射特性的影响,以及受到入射场影响时天线方向图的变化。研究表明:不同环境情况下天线的辐射和散射性能均有较大改变,环境因素成为天线设计中不容忽视的问题。     

Ku波段宽角扫描圆极化微带阵列天线设计

提出了一种三馈电圆极化微带天线。天线馈电网络采用一分三功分馈电,实现微带贴片天线的圆极化辐射,增加方向图的旋转对称性。用该天线作为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术组成一个3×4阵列,有效地改善了阵列天线的增益扫描特性。研究了该阵列天线波束扫描时的辐射特性和极化特性。仿真结果表明:阵列天线在中心工作频率处能实现俯仰60°的扫描,在扫描范围内增益大于11.9 d Bi,轴比小于2 d B。     

矩形腔十字裂缝天线

随着卫星移动通信技术的发展,一种能适合机载和地面移动载体卫星通信的天线越来越受到人们的青睐。该种天线应具有宽频带、圆极化和电扫描跟踪等特性,而矩形腔十字裂缝天线就是该种天线理想的辐射单元之一。基于矩量法分析,本文提出了计算矩形腔十字裂缝天线的数值方法,给出了天线单元的输入阻抗、增益和轴比等辐射特性的数值结果,进行了实验验证。验证表明,理论和实验结果有着很好的一致性。