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。     

一种圆柱共形的全向微带天线

提出了一种全向的圆柱共形矩形微带天线。阐述了这种在薄圆柱形介质基片上的矩形微带天线的分析方法和设计方法，并给出了理论和实验结果，证实了这种天线在垂直于柱体轴的平面内辐射出全向性的方向图。     

基于零折射超材料的双频高增益微带天线*

基于双面对称单环开口谐振器对结构奇异的电磁特性,设计了一种频率可控的各向异性零折射超材料。将这种零折射超材料应用于普通双频微带天线,制备了中心频率为5. 15GHz 和6. 8GHz 的零折射双频微带天线。仿真和测试结果显示,由于零折射超材料的引入,天线的侧向辐射减弱,方向性增强。在低频工作时,零折射微带天线E 面和H 面半功率波束宽度分别减小了29°和10°,增益提高了2. 2 dB。在高频工作时,零折射微带天线E面和H 面半功率波束宽度均减小了16毅,增益提高了2. 4 dB。将零折射超材料应用于微带天线的介质基板,为高性能双频微带天线设计提供了有效途径。     

基于FSS的宽带高增益微带天线

针对传统法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)谐振天线增益带宽窄的问题,提出了一种在宽带范围内满足谐振条件的新型频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)覆层结构。基于覆层反射相位斜率为正原理,设计了具有良好特性的双层FSS结构,并集成到单层介质板,将其作为微带天线的覆层,制备了一种新型宽带高增益微带天线。仿真和实测结果均表明,与微带天线相比,加载FSS覆层结构后的天线增益能在更宽频带内得到提高,并能明显降低天线剖面。     

基于FSS 的双频高增益微带天线

设计并制作了一种基于双屏FSS(Frequency Selective Surface)部分反射表面的双频高增益微带天线。该FSS 结构是在介质板上下表面分别刻蚀两条方环形金属带,通过调节金属带的宽度,实现频比(Frequency Ratio,FR)达到2 的双频谐振,且在5. 12 ~5. 31GHz 和10. 08 ~10.84GHz 频带内反射相位曲线斜率为正(一般的为负),反射系数模值都在0. 86 和0. 82 以上。将FSS 以覆层的形式放置于双频微带天线上方,相当于增加了双频天线的辐射口径面积,有效改善天线的辐射性能。仿真和实测结果表明:与原始双频微带天线相比,加载双频FSS 覆层后,新天线的增益得到了提高,在5.22GHz 和10. 43GHz 处,天线鼻锥方向增益分别提高了4. 8dB 和5. 1dB。     

基于加载电感传输线的高增益微带天线

利用加载电感传输线特殊的非线性色散关系设计了一种高增益矩形微带天线.在保持中心工作频率几乎不变的条件下,该天线的增益可以通过增大物理尺寸得到有效改善,而且具有可调节性.测量结果表明,该天线的增益比普通微带天线提高了1.88 dBi.     

基于各向异性混合介质近零折射率超材料的高增益微带天线

根据斯涅尔定律,透过近零折射率超材料(Near Zero Index Metamaterials,NZIM)的电磁波会变为垂直于超材料表面的高指向性波束。这种特性使NZIM材料被广泛应用于高增益及高定向性天线设计中。基于此,设计一款基于各向异性混合介质近零折射率超材料的高增益微带天线。混合介质超材料单元由F₄BM介质及高纯度铜导体组成。根据金属等离子体理论,金属阵列等离子体频率与入射波谐振频率相近时,会呈现近零介电常数。通过合理调节金属半径及介质单元周期,最终使该混合介质在9.5～10.2 GHz频段内折射率近零且等效阻抗接近1,能够与空气匹配。对基于混合介质超材料的微带天线进行加工测试,结果表明,加载混合介质覆层后,微带天线增益明显提高,最大增益提高4.1 dB。     

球面共形微带天线的优化设计

针对球面共形微带天线带宽窄的缺陷,采用自适应差分进化算法结合矩量法成功实现对球面共形微带天线的优化设计。对自适应差分进化算法中的种群初始化、控制参数的选择等方面进行了详细的讨论。在搜索过程中,提出一种"先测向后定位"的搜索策略,首先采用粗优化方式找到控制天线性能基因的大致位置,然后在找到的位置进行细优化,进一步提高天线的性能。这种粗、细优化相结合的方式在保证优化效果的情况下,大大降低种群的数量,提高了优化效率。最后,分别优化出宽频带以及工作在双频点的球面共形微带天线,优化结果与仿真软件对比,验证了本文分析处理的正确性与有效性。     

基于完全吸收超材料的高增益微带天线

通过将树枝状完全吸收超材料用于传统的微带贴片天线,利用完全吸收超材料对天线基板中传播的电磁表面波的吸收,减少天线表面波能量损耗,达到改善天线性能的目的。实验结果表明:加载树枝状完全吸收超材料的天线方向性增强,侧向辐射减弱,前向辐射增强,天线的增益提高了1.22dB.     

全向高增益天线阵技术的研究进展

全向天线因其具有水平全向辐射特性,有利于高速运动的移动平台以及中继站接收各个方向的电磁波而受到广泛关注。综述了高增益全向天线的需求背景、典型结构和关键技术,依次介绍了共线折合振子阵、富兰克林全向共线振子阵、缝隙耦合串馈共线全向天线阵、同轴共线天线阵和印刷全向共线天线阵的结构特点,对比总结了它们各自的优缺点。最后还分析了高增益全向天线的宽带化、小型化、组阵等关键技术。为满足未来实际应用需求,高增益全向天线阵的宽带化、小型化技术将成为今后的研究重点。     

一种基于零阶谐振特性的新型微带阵列天线

设计了一种中心频率在2．45GHz的新型零阶谐振微带阵列天线。该天线由4个谐振单元级联组成,可形成有耗的零阶谐振结构。其测量结果表明：在中心频率为2．45GHz时,其电压反射系数达到了－32dB,对应的带宽为1．5％,增益达到10．8dBi,相对于单个贴片天线增加了5．6dB,与仿真结果吻合较好。与一般的微带阵列天线相比,其尺寸减小,性能提高,在微波能量传输和目标探测等领域具有良好的应用前景。     

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。     

一种 C 波段弹载共形微带天线阵列设计

提出了一种用于弹载设备的圆柱形天线阵设计,并进行了仿真,选用一种新型高增益微带天线作为天线阵元。该天线具有良好的驻波比和波束扫描能力,既可用于弹载设备,也可用于地面系统,不会因为共形设计导致天线增益恶化。     

C 波段定向共形微带天线的设计

本文研究设计了某C 波段共形微带天线。该天线在60mm*60mm 的有限尺寸范围内由4 个辐射单元构成 了一个2*2 的微带阵列天线。辐射单元采用开槽的形式,通过调整馈线插入深度,使馈线与贴片单元达到良好的阻 抗匹配。从仿真结果和实测结果可以看出,该天线电压驻波比在0 f ±20 MHz 的频率范围内均小于1.5,且实测方向 图与仿真方向图非常吻合,在0 f 处天线增益达到8.4dB,满足设计指标要求,性能优良,可以满足军事飞行器的使 用要求。     

双频双极化微带共形天线

设计了一款工作在不同频率的双极化微带共形天线。首先,天线单元采用矩形微带贴片,并且通过改变贴片尺寸实现两种谐振频率;其次,改变两种单元的馈电方向,以此实现不同极化辐射;最后根据天线单元排布形式,设计了基于T 型功分器的馈电网络。根据最终的仿真结果,加工了天线实验样机。在工作带宽内,天线1、2 不圆度为分别为3. 56dB 和3. 98dB,增益分别为1.1dBi 和0.85dBi。通过比对,实测结果与仿真结果一致性较好,达到了预期目标。     

一种适用于圆柱形平台的共形数据链天线设计

文章介绍了一种可与圆柱体表面共形的具有全空间覆盖能力的相控阵天线,天线采用腔体缝隙单元,一维宽波束,另一维相控波束扫描,可实现圆柱体平台与卫星无缝链接,在有共形要求的中继卫星终端天线中有良好的应用前景。     

共面波导馈电三频段全向天线

本文提出了一种工作在三个频段的H面全向天线,通过共面波导馈电.使十字型的共面波导上分布的三组单极天线阵分别工作在不同频段.带宽范围完全覆盖现有的移动通信频段和篮牙频段.通过调整各组辐射片的高度以及位置.很容易得到特定的工作频段.同时避开GPS等其他系统频段的干扰.采用电缆在中央处对十字型共面波导馈电方式.保证了H面方向图的全向性.特别在篮牙频段(2300MHz 2500MHz),其增益起伏小于1dB.     

一种新颖的宽带高增益车载全向天线

介绍了一种工作在225～800MHz的双锥柱形超宽带垂直极化全向天线结构。在两天线单元之间加同轴电缆扼流圈替代传统的0．25A0扼流杯,并在天线底部加同轴电缆扼流圈和用Г匹配方式给两天线单元馈电的方法,完成了一种具有4个倍频程的超宽带垂直极化全向天线。该天线具有良好的匹配性能和辐射特性,有效的克服了一般超宽带全向天线垂直面辐射方向图主波瓣容易偏离水平面的不足。     

飞行器共形天线技术综述

共形天线具有低剖面特点,有利于提高飞行器的气动性能和隐身性能,能够增大机载天线的孔径、妥善解决双模导引头天线孔径叠合的矛盾。对共形天线的需求背景、主要功能和研究内容进行了综述,对微带天线、缝隙天线、螺旋天线、共面波导天线等常用共形天线单元的特点进行了分析,归纳了共形天线在设计和制造方面的关键技术,总结了共形天线对天线罩的影响。     

共形天线的发展及其电子战应用

介绍了共形天线的基本概念和特征,总结了当前共形天线阵列的最新发展,分析了共形天线在电子战中的应用前景.