一种具有加减信道的低旁瓣微带天线阵

本文设计了一种新颖的具有加减信道的低旁瓣微带天线阵.在研究低旁瓣角馈方形微带贴片天线的基础上,设计了一个3dB定向耦合器作为馈电部分,从不同的输入端口输入信号,分别实现方向图加减的功能.这种天线能够同时获得其视野内所有障碍物的范围和角度信息,不需要使用扫描天线或转换天线.使用ANSOFT公司的Serenade和Ensemble两种软件进行了设计、仿真和优化.实验结果与仿真基本一致,可见,这种天线完全可以满足设计要求.     

一种高增益低旁瓣双贴片微带天线阵

设计了一种可工作于Ku波段的高增益、低剖面的准空气微带阵列.天线阵列整体采用分层的准空气微带结构,每个天线单元采用双贴片单元结构以提高天线增益、抑制交叉极化,最终提高了组阵的效率和增益.在阵列天线中采用台阶式分块馈电,有效地抑制了旁瓣电平.最后通过仿真计算设计并实际制作了64单元阵列天线,实验结果和仿真结果吻合良好,阻抗带宽达到17.54%,中心频率14.25 GHz时增益达到24.5曲,E面旁瓣低于-18 dB,H面旁瓣低于-12 dB.     

微带低旁瓣和后瓣天线设计

对角馈方形微带贴片阵列天线进行了理论研究 ,并且使用Ansoft公司的Ensemble工具设计了一个低旁瓣和后瓣的X波段角馈式方形微带贴片平面天线阵 ,同时阐述了分析思路和相应公式。通过仿真 ,这个 12× 12元面阵设计实例同时在E面和H面实现了低于 - 2 0dB的旁瓣和后瓣电平。     

一种微带贴片对数周期天线的改进设计

基于传统的对数周期偶极子天线的原理和结构特点,结合微带天线的优势,改进设计了一种工作在1.2～3.2 GHz的以楔形夹角相连的16单元微带贴片对数周期单极子天线。利用VB软件设计了一款天线计算器,方便了天线尺寸参数的计算和优化调整,使用Ansoft HFSS软件搭建天线的模型并进行仿真优化。利用PNA3621网络分析仪对制作的天线进行了测试。测量结果表明,在该频带范围内,天线方向对称性较好,旁瓣较少,与仿真结果较为吻合,天线输入端的电压驻波比(VSWR)和回波损耗(RL)较为理想,宽带特性较好。     

ETC用5.835GHz微带阵列天线的设计

设计了一种ETC用低旁瓣圆极化微带阵列天线,应用于电子收费(ETC)的路测单元(RSU)。为实现低旁瓣、圆极化的效果,对2个微带天线单元运用旋转与相位补偿的方法进行轴比改进,并以改进后的2单元作为辐射单元制作了一款基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的微带天线阵列。经过仿真与实际测量,该天线具有很好的低旁瓣、圆极化的效果。该天线对于ETC系统以及其他类似的天线系统具有很好的理论与实际意义。     

一种Fabry—Perot谐振器天线

设计了一种Fabry—Perot谐振器天线,相对于微带贴片天线而言具有较宽的频带和较高的增益。仿真结果表明．该天线的实用频带的相对带宽达到了7.7％,增益最大值达到了17．83dBi,能对电磁波起到较好的聚焦作用,并且在一定程度上改善了旁瓣和后瓣。     

磁性基片双频三角形微带贴片天线

采用国内首创的新型有机磁性材料做基片，提出一种创新设计实现了微带贴片天线的双频工作。这是通过在三角形微带贴片的底边加载矩形凹槽来实现的，结构简单且双频比易于调节。由于采用了新型磁性基片，使天线尺寸比相同频率的常规贴片天线缩小，而具有比常规微带天线宽得多的带宽。文中给出了仿真和实测结果，证明了设计的有效性．     

5.835 GHz微带阵列天线的设计

为了降低目前电子不停车收费(electronic toll collection, ETC)系统中存在的邻道干扰、跟车干扰等问题,设计了一种5.835 GHz的微带阵列天线.首先使用对方形贴片切角的方式实现了天线的圆极化,然后通过对4个天线单元运用旋转与相位补偿的方式进行了轴比(axial ratio, AR)带宽的提升,并最终以改进后的4单元作为微带阵列天线的辐射单元.在低旁瓣和高定向方面,本文基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的方法进行了不等幅馈电的馈电网络设计.通过大量的电磁仿真,最终确定了天线的最优结构,并进行了实物加工和测量.实测结果表明,阻抗带宽为5.67～5.88 GHz,在5.7～5.9 GHz频段内,增益大于15 dB,AR小于3 dB,E面半功率波瓣宽度小于12°,实测结果与仿真结果具有较好的一致性.该天线具有低旁瓣、圆极化、高定向的特点,为ETC系统路侧单元阵列天线提供了一种新颖的天线结构.     

基于遗传算法的栅格天线阵旁瓣电平优化方法

在推导出栅格天线阵列方向图的基础上,提出一种基于遗传算法的栅格天线阵旁瓣电平优化的方法。此方法首先简化栅格天线阵物理模型,给出等效模型下的阵列方向图,然后以栅格天线阵的短边电流幅度为优化参量,以阵列天线方位面的副瓣电平为适应度函数,利用遗传算法的最优化搜索得到满足副瓣要求的电流幅度,再通过电流幅度计算辐射单元阻抗,最终设计出满足要求的低旁瓣栅格天线阵。为了验证该方法的有效性,对一种频扫微带栅格天线进行了优化,在电磁仿真软件中对优化后的天线进行了仿真,根据设计结果加工制作了原型天线并进行了测试,测试结果显示优化后天线阵的副瓣电平降低了5dB,优化效果明显。     

基于Sierpinski微带分形贴片天线的特性分析

该文分析了一种新型的微带贴片天线——Sierpinski三角形垫片,并利用Ensemble7.0天线仿真软件对此天线进行了仿真设计。基于Sierpinski三角形垫片的微带分形贴片天线具有多频带特性,可广泛地应用于无线、卫星和移动通信中。     

一种高增益分形微带阵列天线

采用2阶皮亚诺分形曲线,设计了一种具有高增益端射特性的微带阵列天线。该阵列天线由多段皮亚诺分形曲线组成,通过添加微带相移器,分形曲线构成了一个偶极子天线阵列。文中介绍和分析了该分形阵列天线的工作原理、结构和主要参数对性能的影响。设计并制作了一只工作于5.8 GHz的分形阵列天线,仿真和测试结果表明,该天线具有良好的辐射特性,其端射增益达19 dB,旁瓣＜-12 dB,交叉极化＞30 dB,天线口径效率超过90%。     

一种基于超低旁瓣的相控阵天线旁瓣相消算法

本文以口径边缘激励为零的Taylor-■分布函数作为选定波瓣形状,研究了相控阵天线的超低旁瓣设计中的Taylor-■线源综合法,提出了一种基于超低旁瓣的相控阵天线旁瓣相消算法。该算法通过调整Taylor-■分布函数中的设计旁瓣电平和控制旁瓣个数两个输入参数,使波瓣图中的零点对准干扰位置,从而实现相控阵天线的旁瓣相消。仿真结果表明,该算法可以有效地对抗干扰信号,进一步提高了相控阵雷达的空域抗干扰能力。     

一种低剖面可调谐共形蒙皮天线设计

提出了一种带空气背腔的低剖面可调谐的共形蒙皮GPS天线。该天线基于背腔微带缝隙天线,通过渐变微带线实现耦合馈电和阻抗匹配,通过减小空气背腔深度以及在天线馈电网络和天线阵面连接的位置加入微带并联开路支节实现低剖面设计,通过调节支节的长度实现天线谐振频点可调。该蒙皮天线剖面高度约0.03?,仿真结果显示,该天线实现了超过±20 MHz的驻波谐振频率偏移,并且在频率偏移过程中驻波小于2的带宽均大于20 MHz。本工作为共形蒙皮天线设计提供了技术基础,适用于低频段隐身机载窄带天线设计。     

低旁瓣毫米波衍射天线的设计

介绍了将设计衍射光学元件的方法用于设计低旁瓣毫米波衍射天线的基本设计思想、设计结果和应用前景．计算机模拟结果达到了低旁瓣,尤其是第一旁瓣的效果．给出了实际应用的进一步优化方法。     

二维光子晶体接地板对微带贴片天线性能的改善

给出了一种基于光子晶体接地板的新型微带贴片天线.这种微带贴片天线被置于具有二维光子晶体接地板的介质基片上,此结构能够有效地阻止表面波的传输.利用Ansoft公司的高频电磁场仿真软件HFSS研究了该光子晶体材料的阻带位置和阻带带宽,以及这种光子晶体微带天线的输入反射损耗和方向图等重要参数,并与普通微带贴片天线进行了比较,结果表明,光子晶体结构增大了微带天线的工作带宽,提高了前向辐射的增益.     

四模圆极化卫星导航天线的设计和分析

本文设计了一种覆盖GPS、GLONASS、北斗、伽利略导航频段的圆极化微带贴片天线。该天线应用于当前四种卫星导航系统．不但提高了信号接收的稳定性和准确性,还克服了单一导航系统的局限性。采用多馈点多叠层结构微带贴片天线,贴片上切角技术设计,天线带宽得到了有效地拓展。利用高频仿真软件HFSS仿真．结果表明．该天线工作带宽和圆极化特性,满足于多模卫星定位导航系统的技术指标．但其轴比带宽还不能满足实用要求,所以最后对如何改善四层贴片圆极化天线的轴比进行一些讨论。     

一种用于无线输能的2.45 GHz微带贴片整流天线

为了提高大信号输入下整流天线的整流效率,利用Ansoft Designer仿真软件,设计制作了一种工作在2.45 GHz的微带整流天线,接收天线采用二元串联微带矩形贴片阵列,单元贴片之间引入两个短枝节以调节方向图指向;整流电路采用二极管串联双管倍压电路。实验结果与仿真结果二者吻合良好,实测得到输入功率为100 mW时,微波-直流转换效率达到64%,同单管并联电路相比,大大提高了整流电路的输入功率,使整流天线的实际转换效率更高。     

低旁瓣毫米波衍射天线的设计

介绍了将设计衍射光学元件的方法用于设计低旁瓣毫米波衍射天线的基本设计思想、设计结果和应用前景．计算机模拟结果达到了低旁瓣,尤其是第一旁瓣的效果．给出了实际应用的进一步优化方法．     

一种宽带微带单脉冲阵列天线设计

设计了一种工作在C波段的宽带微带单脉冲阵列天线,采用口径耦合馈电和附加寄生贴片方式拓展微带天线带宽,利用三分支定向耦合器结构设计宽带微带和差网络,并与4×4微带阵列天线组成宽带单脉冲阵列天线,设计仿真后加工实物,经过实测,天线工作带宽1.2 GHz。     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。