超宽带TEM喇叭天线的研究与设计

超宽带天线技术具有广泛的应用前景,TEM喇叭天线是一种典型的超宽带天线.应用辐射方程,分析了带地板的TEM喇叭天线,对超宽带TEM喇叭天线阻抗和辐射特性问题进行了研究.该TEM喇叭天线由1个三角形金属板和1个地板组成,采用同轴线形式馈电.基于传输线模型,对TEM喇叭天线进行了建模仿真,并进行实验研究,结果表明,在1GHz~18GHz频带内,反射系数控制在-10dB以下,增益在8dB以上,并且在2GHz~14GHz频率范围内,增益均在12dB以上.测试结果表明,该天线具有良好的阻抗特性、定向性和群延迟特性,对脉冲辐射通信系统和超宽带雷达的研究具有很好的理论与实用价值.     

超宽带圆锥天线的设计

提出了一种对圆锥天线的外部轮廓线进行改进以提高天线性能的方法。介绍了组成天线轮廓线的每个椭圆半径的设计过程,用HFSS软件对设计的天线进行仿真优化,并选定七椭圆锥凸起型天线。仿真结果表明:天线覆盖0.3～3 GHz的频带,在10∶1的频带范围内天线的实际增益大于0 dBi。     

一种超宽带高增益对踵Vivaldi天线

本文设计了一种带宽3.3～40 GHz的新型超宽带高增益对踵Vivaldi天线,该天线介质板两侧采用相同的辐射结构,由一个微带线和两条指数型槽线构成.在天线辐射方向添加一块梯形结构介质板,将天线正反两面的表面电流限制在天线辐射方向,既可以矫正E面方向图的增益峰值偏移角度,也可以提升天线辐射强度.实测结果显示,3.3～4...     

准光学栅格振荡器阵列的分析与设计

运用感应电动势法(EMF)对准光栅格阵列进行分析,给出了平面栅格的等效电路模型。结合有源器件的等效电路模型,采用节点分析法对栅格的完整等效电路模型求解环路增益。在Win95平台下,编制了平面栅格振荡器阵列的辅助设计程序,设计计算结果与国外文献报道吻合得较好。     

双极型超宽带（UWB）放大器的设计

超宽带技术是一种全新的无线电技术，在无线通信方面有着不可替代的优势。超宽带放大器是UWB无线接收系统的最前端，是其重要组成部分。在超宽带放大器5种基本电路结构以及噪声系数、功率增益和频带宽度3个重要设计参数的基础上．根据器件的特点设计出一个双极型超宽带放大器的电路，经优化仿真给出了具体电路和参考参数。该仿真结果完全满足系统的设计要求，可为超宽带放大器的分析和设计提供进一步研究的依据，具有工程参考价值。     

高增益大型阵列天线

高增益大型阵列天线航天总公司五院５０１总体部研制生产的高增益大型阵列天线，是无线寻呼发射台专用天线，分别有８或１６元塔杆天线，在１５０ＭＨｚ和２８０ＭＨｚ频段内品种齐全，形成系列化产品，为无线寻呼台的建设和改造提供了新的途径。天线的主要特点是：１．在...     

一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能,本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料,由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构,通过串联方式进行连接,并采用共面波导馈电获得超宽带特性,天线下方放置金属反射板,以获得定向辐射特性。同时,采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明,天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性,在8.5 GHz时,获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能,适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。     

双极型超宽带(UWB)放大器的设计

超宽带技术是一种全新的无线电技术,在无线通信方面有着不可替代的优势。超宽带放大器是UWB无线接收系统的最前端,是其重要组成部分。在超宽带放大器5种基本电路结构以及噪声系数、功率增益和频带宽度3个重要设计参数的基础上,根据器件的特点设计出一个双极型超宽带放大器的电路,经优化仿真给出了具体电路和参考参数。该仿真结果完全满足系统的设计要求,可为超宽带放大器的分析和设计提供进一步研究的依据,具有工程参考价值。     

基于变压器反馈的平坦噪声系数超宽带CMOS低噪声放大器

在系统中集成超宽带(UWB)收发机芯片用于支持室内定位正成为移动通信终端技术发展的一个重要趋势.在超宽带收发机中,低噪声放大器(LNA)是一个核心功能模块.超宽带的全频段(3.1～10.6 GHz)覆盖要求给低噪声放大器的设计带来了巨大挑战,尤其是需要在宽带匹配及在带内维持平坦的噪声系数的情况下.传统的低噪声放大器架构...     

圆盘单极超宽带天线特性研究

随着超宽带通信和软件无线电技术的深入研究,宽频带与小型化成为当前天线研究领域的热点.圆盘单极天线是一种小型化、馈电简单的超宽带天线.对其进行了详细分析,给出了这种天线的设计方法,讨论了天线尺寸对于其阻抗特性和辐射性能的影响;通过基于时域有限积分法的软件包进行了仿真计算,得出了该天线具有大约30个倍频程的阻抗带宽和方向图带宽,群延时接近常数,并测量了它的阻抗特性.研究结果表明:圆盘单极天线不仅在频域具有超宽带特性,而且具有稳定的相位中心,适合作为时域通信系统天线.     

分形阵列天线研究

研究了一种不均匀对称分布，被称为Ｗｅｉｅｒｓｔｒａｓｓ分形阵列天线的辐射特性，考察了这类阵的阵因子的自相似关系和多频频率特性，给出了多层圆环阵的分形辐射方向图的综合理论和设计方法。     

平行双缝型波导缝隙阵列天线的导纳分析

平面波导缝隙阵列天线以其体积小、重量轻在飞行器雷达天线上获得广泛应用,但是传统的单缝型波导缝隙阵列天线的缺点是频带较窄,以双缝代替单个缝隙作为辐射单元在一定范围内解决了这个问题提出了对双缝的导纳研究方法,提出双缝的频率特性优于单缝的重要结论,实验证明了该方法的有效性,为宽带的新型平面波导缝隙阵列天线的研究开创了新途径。     

三阻带特性的超宽带天线研究与设计

针对超宽带通信与现有的民用通信存在频带交叠的问题,提出一种使用共面波导馈电的具有三阻带特性的超宽带天线.在此款天线中的超宽带天线原型从本质上来看是偶极子天线,故此具有很好的全向特性.同时使用三阶的开路存根结构和缺陷地结构来分别完成3个阻带抑制设计.3个阻带的设计相对独立,故此可以独立调节.为了验证天线的时域特性,利用电磁仿真软件CST对该天线进行了全波的时域仿真分析.最后通过实际测试进一步验证天线在3.1～10.6 GHz的全超宽带频段具有良好的全向特性,同时在WLAN、Wimax及C波段和X波段卫星通信频段具有良好的阻带抑制特性.     

超宽带穿墙雷达数据采集系统的设计与实现

针对穿墙雷达接收机存在采集数据时间过长与接收机整体控制显示功能不足的问题,设计了一种合理的穿墙雷达数据采集系统。该系统由3部分组成,以FPGA为核心的伪随机等效采样,以ARM为核心的网口通信,以及上位机总体控制与处理。实验结果表明,该系统相较于其他的穿墙雷达接收机,不仅有数据传输高效与操作界面人性化的优势,而且数据处理能力强,支持远程操作。     

附加延时线的阵列天线模式项RCS减缩优化

减缩天线雷达散射截面时需要保证天线的基本辐射性能,这使得对其带内的雷达散射截面控制变得十分困难.为此,提出了加载不等长延时线的方法来实现阵列天线模式项雷达散射截面的减缩.由于天线模式项散射实质上是天线接收的入射能量经馈电内部不匹配处反射而从天线再次辐射所致,当给阵列单元与馈电网络之间接入一组延时线后,辐射能量只经过这组...     

一种稀布阵列天线的近场波束综合算法

针对由于稀布阵列天线孔径较大导致大多数感兴趣的探测目标位于近场范围内的问题,提出了一种近场情况下的稀布阵列天线波束综合算法．通过采用近场电磁波传播模型,对传播时延表达式进行分析,在给定阵元数目和不同阵元间距约束的条件下,通过差分进化等智能算法实现了控制峰值旁瓣电平的稀布直线阵列综合,同时给出了相应的算法步骤．通过给定场景下的计算机仿真实验验证了算法的有效性和可行性,实现了在较高稀疏率情况下的近场聚焦波束修正和峰值旁瓣电平控制．仿真实验证明,所提算法有效地降低了阵列间距拉开产生的高峰值旁瓣电平,得到了比传统算法更好的旁瓣性能．     

支持智能自适应阵列天线的无线局域网媒体接入控制协议

在充分考虑IEEE 802.11无线局域网特点的基础上,提出支持智能自适应阵列天线的媒体接入控制协议SADCF．智能天线包括全向和定向两种工作模式．在发送数据帧前尽可能短的时间内,SADCF利用全向RTS/CTS握手机制预约信道,引导发送或接收站点发送训练序列．智能天线接收训练序列后计算出与该站点对应的权矢量,形成定向波束,定向收发数据帧．相邻站点用全向网络分配矢量记录发送站点以全向模式占用信道的时间,在发送站点定向通信的时候复用信道．SADCF与IEEE 802.11协议完全兼容．仿真结果表明,SADCF协议能够有效支持智能天线的应用,实现信道的空分复用,显著提高网络吞吐量;理论分析结果与仿真结果基本吻合．     

共形天线阵列方向图分析与综合

在存在单元互耦的情况下,提出了锥台共形天线阵方向图的分析与综合方法．采用渐变缝隙天线作为阵列单元,先算出天线单元的阵中耦合方向图,然后以叠加原理为基础分析计算天线阵列的主极化和交叉极化方向图．采用Ansoft HFSS仿真软件对该锥台共形天线阵进行了仿真分析,结果表明,所提出的分析方法准确可靠,为锥台共形天线阵特性优化设计提供了方法支持．同时,采用雁群优化算法,对0°方位面内的阵列主极化扫描方向图及交叉极化方向图进行了优化综合．     

高选择性陷波超宽带天线设计

The resonant properties of the interdigital capacitance loading loop resonator (IDCLLR) and its dual counterpart complimentary interdigital capacitance loading loop resonator (CIDCLLR) are studied. Due to the high capacitance/inductance of the IDCLLR/CIDCLLR, the resonators can generate lower resonant frequencies and narrower resonant bandwidths than many other structures. A compact ultra-wideband (UWB) antenna with quadruple sharp band-notching characteristics is presented by utilizing IDCLLRs and CIDCLLRs. Measured results show that the proposed antenna has a wide bandwidth from 3 to 11GHz(VSWR<2), with four sharp notched bands centered on 3.5, 5.2, 5.8 and 7.5GHz, respectively, avoiding the elimination of many useful frequencies. Moreover, the presence of IDCLLRs and CIDCLLRs scarcely affects the performance of the UWB antenna at its operating frequencies.     

阻抗型FSS在阵列天线RCS减缩中的应用

设计了一种环状阻抗型频率选择表面吸波结构,并对其单元的电磁特性进行了详细分析.在此基础上将该阻抗型频率选择表面吸波结构应用于微带阵列天线雷达散射截面的减缩中.阻抗型频率选择表面结构由周期排列的频率选择表面单元组成,每个单元均由3个阻抗环构成,阵列天线为2×2的微带贴片天线阵,并将阻抗性频率选择表面结构排列在阵列天线单元之间.仿真结果表明,该结构可在6~22GHz频段内表现出良好的吸波特性.将其加载于微带阵列天线时,对天线的辐射特性产生的影响较小,且天线的单站雷达散射截面减缩效果明显,最大减缩量可达27dB,实现了宽带、宽角域的天线雷达散射截面减缩.