一种带状线馈电的新型宽带印刷偶极子天线

本文在分析传统微带巴伦馈电印刷偶极子天线的基础上,对天线馈电形式及辐射振子结构进行了改进设计,通过将馈电网络设计为带状线形式,并采用两面对称的辐射振子结构,提出了一种带状线馈电的新型宽带印刷偶极子天线,这类天线具有较宽的阻抗带宽(驻波小于2的带宽可做到45%以上)。这种新型带状线馈电印刷偶极子天线的馈电网络适于与天线阵的馈电网络进行一体化设计,适合于用印刷电路技术大批量生产,是大型天线阵的一种理想的辐射单元形式。     

变压器局部放电在线监测超高频Hilbert分形天线研究

论述了Hilbert分形天线基本原理,并根据分形天线电磁场理论,提出了应用于变压器局部放电超高频在线监测的Hilbert分形天线优化设计方法。通过仿真计算,研究了几何参数对Hilbert分形天线性能的影响,设计出用于变压器局部放电监测的3阶Hilbert分形天线。通过气隙放电、沿面放电、电晕放电3种典型变压器绝缘缺陷局部放电实验,采用分形天线和脉冲电流传感器对这3种局部放电进行了测量,并分析了分形天线的局部放电测量信号功率谱。实验结果证明该天线能够有效应用于变压器局部放电超高频在线监测。     

一种用于超高频电磁信号检测的单臂阿基米德螺旋天线的设计

研究了一种50Ω同轴电缆直接馈电的单臂阿基米德螺旋天线,通过优化仿真设计了天线各项硬件参数,实现了其在UHF(超高频)段的工作。通过锥形金属片过渡馈电的方式保证了天线结构的稳定性,克服了单臂阿基米德螺旋天线偏心馈电带来的不良影响。通过改进天线的终端结构,节约了天线制作材料,提升了天线的整体性能。通过仿真分析研究了天线介质材料、馈电圆锥角、天线占空比等对天线性能的影响,并进行了优化设计。结果表明,设计的天线结构简单无需馈电巴伦,其工作频带为:1.15GHz~2.4GHz,具有良好的圆极化特性,在工作频带范围内天线最大辐射方向具有5dB以上的增益,基本满足超高频电磁信号的检测要求。     

低副瓣微带天线设计

针对传统低副瓣天线工作带宽窄的问题,设计了一种应用于低副瓣天线阵列设计的新型宽带微带天线单元。通过采用H型槽耦合馈电方法,天线单元工作带宽达到11%以上。同时,为实现天线阵列的宽频带工作特性,对宽带馈电网络进行了专门设计。馈电网络采用串、并结合的馈电方式,利用阻抗变换节实现所需要的天线单元馈电幅相分布。基于所设计的天线单元和馈电网络,设计了一种基于道尔夫-切比雪夫电流分布的C波段微带天线阵,并对天线进行了加工、测试。测试结果表明,所设计的天线具有低副瓣、窄波束、高增益的特性,天线的旁瓣电平抑制大于20 dB。     

基于开口谐振环的三层高效电小天线设计

为提高电小天线的辐射效率，提出一款基于开口谐振环结构的3层小型化环形天线。天线的3层结构分为中间的馈电层和两侧的耦合层，采用电磁耦合方法实现激励。在馈电层设计了一种倒“山”形匹配网络，弥补了传统耦合馈电SRR天线存在部分反向电流的缺陷；通过加载耦合环结构实现强磁耦合，降低天线的金属损耗；在耦合层与馈电层间设计支柱固定的空气间隙，有效地降低介质损耗，从而提高辐射效率。采用电磁仿真软件对天线进行设计，并分析了介质基板对天线性能的影响。对设计的天线进行了实物研制与测试。结果表明，实测结果与仿真结果基本吻合，天线的中心频率为50.03 MHz,电尺寸为0.045λ₀×0.045λ₀×0.01λ₀(λ₀为工作波长),其在水平面内具有良好的全向性，辐射效率大于41%。     

一种新型的四频平面倒F天线

本文在分析传统平面倒F天线实现多频的U形、L形开槽方式基础上,对天线馈电形式及贴片的开槽形式进行了改进设计,通过改变馈电形式,并且在双层矩形贴片开出双∏型槽,使得天线实现四频特性。同时以一个工作在RFID（915MHz）、GSM（1800MHz）、WCDMA（2000MHz）和WiMAX（2.45GHz）,4个频段的平面倒F天线为例,给出了详细的设计过程和具体的设计参数.这种天线结构简单,容易制作,易于调节。本文使用HFSSV10进行了仿真分析。实测结果和仿真结果比较吻合。     

L/ku双频双极化共口径天线设计

本文提出了一种新型的用于合成孔径雷达的L/Ku共口径天线单元,L频段单元为双极化的波导背腔十字开槽天线和Ku频段天线为单极化波导缝隙阵列天线。L频段腔体高度通过“倒T”型馈电减小,每一个十字开槽天线均通过一对差分探针馈电。Ku频段缝隙阵列透过同轴探针通过波导功分器馈电。通过L频段2×2阵列和Ku频段嵌套设计的实物加工和测试,实现了阻抗带宽（VSWR<2）分别为22%的L频段双极化天线单元和8.6%的Ku频段单极化波导缝隙阵列。该设计可以应用于大型共口径阵列。     

共面波导馈电的超宽带天线研究

设计了一种共面波导馈电的超宽带(UWB)天线,其阻抗带宽达到341%。所设计的天线印刷在尺寸为28mm×21mm×1.6mm,介电常数为2.65的聚四氟乙烯介质基板上。同时为了实现该天线与WLAN(5.725~5.825GHz)系统的协同工作,本文在共面波导的地面上刻蚀一个矩形槽,实现UWB与WLAN系统的兼容。利用高频结构仿真软件HFSS对影响天线性能的主要物理参数进行仿真、分析和优化,得到天线的优化尺寸。实验结果表明,该天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高,从而表明了利用共面波导馈电和刻蚀矩形槽的天线设计方法实现多种宽带通信系统兼容的可行性和有效性。     

S波段宽频带微带正交模变换器

正交模变换器作为主要的馈电器件在天线的双极化馈电系统中起着重要的作用。本文结合天线的工作频带及馈电系统的尺寸限制,设计了微带结构S波段宽频带正交模变换器,采用宽带Marchand巴伦和功分器结构,在1.5:1的频带范围内实现了输入信号的功分和180°移相,测试结果表明,在2.6～3.95GHz频带范围内各端口的驻波比小于2.0,输出端口间的幅度不平度小于0.1dB,相位不平度为180±2°,插入损耗在0.5～0.6dB。此器件应用于双极化天线平衡馈电系统,对天线实现等幅反相馈电,取得了良好的效果。     

多频点高精度卫星导航接收天线设计

设计了一种层叠圆极化微带贴片天线,采用宽带功分网络形成四馈点馈电,实现右旋圆极化接收,工作带宽覆盖L波段内多个卫星导航频点,具有优良的方向图特性及轴比特性。利用Ansoft HFSS对天线模型进行了优化分析,制作了天线实物,对天线轴比进行了实测,结果表明天线设计达到了设计要求。