X波段高增益圆柱形介质谐振器天线的设计

基于新型(1-x)Zn₂SiO₄-x Li₂TiO₃微波介质陶瓷材料,设计了一种工作在X波段的圆柱形介质谐振器天线(DRA)。该天线采用微带-缝隙耦合方式进行馈电,通过增加矩形环状缝隙产生新谐振点的方法增加阻抗带宽,将微带线枝节改为T字形调节阻抗匹配。仿真结果显示,在工作频段10.34～11.18 GHz范围内,阻抗带宽为820 MHz,频带内驻波比(VSWR)小于2,带内平均增益大于8.62 dBi,最高增益可达10.73 dBi,天线方向性良好。天线的整体性能优异且结构简单,可应用在广播卫星、地球探测卫星、气象卫星等领域。     

X波段高增益圆柱形介质谐振器天线的设计

基于新型(1-x)Zn_(2)SiO_(4)-xLi_(2)TiO_(3)微波介质陶瓷材料,设计了一种工作在X波段的圆柱形介质谐振器天线(DRA)。该天线采用微带-缝隙耦合方式进行馈电,通过增加矩形环状缝隙产生新谐振点的方法增加阻抗带宽,将微带线枝节改为T字形调节阻抗匹配。仿真结果显示,在工作频段10.34~11.18 GHz范围内,阻抗带宽为820 MHz,频带内驻波比(VSWR)小于2,带内平均增益大于8.62 dBi,最高增益可达10.73 dBi,天线方向性良好。天线的整体性能优异且结构简单,可应用在广播卫星、地球探测卫星、气象卫星等领域。     

宽带介质覆层Fabry-Perot 谐振腔天线设计

结合传输线理论和史密斯圆图分析,文中提出了一种利用全介质部分反射覆层构造宽带Fabry鄄Perot 谐振腔天线的方法。所设计的覆层结构在工作频带内拥有正斜率的反射相频特性,可满足谐振腔天线的宽带谐振条件。运用该方法设计了工作于Ku 频段的宽带Fabry鄄Perot 谐振腔天线,通过仿真计算和样件加工测试验证了该方法的正确性和有效性。     

两种改进的Fabry-Perot谐振器印刷天线

对各种Fabry-Perot谐振器印刷天线结构的辐射性能进行了详细比较,从而发展了两种改进结构:采用频率选择表面(FSS)为盖板、U形缝隙矩形贴片为辐射器、以及采用普通电导体或人工磁导体(AMC)为反射板,构成Fabry-Perot谐振器的印刷天线,实现了高增益、低旁瓣电平、高前后辐射比、较宽的阻抗与增益公共频带等性能,以及低轮廓结构.     

新型基于PBG结构的宽带高增益贴片天线及阵列技术研究

设计了一种新型基于哑铃型光子带隙(PBG)的宽带高增益E形贴片天线.实现X波段天线单元38.2%的阻抗带宽(VSWR＜2)且频带内增益提高1-2.5 dB.将PBG结构应用于天线阵列,实现了全频带增益的提高,且单元端口互耦隔离度最大可提高5 dB.仿真和实测结果有好的一致性.     

PBG结构缺陷的谐振特性研究

本文研究了矩形波导中利用介质层PBG结构形成的Fabry-Perot谐振器的特性，并详细分析了PBG结构的纵向长度、谐振区长度以及介质层介电常数对其谐振特性的影响。本文以制作此类谐振器具有一定的参考价值。     

高增益高效率的Fabry-Perot谐振腔天线研究

提出了一种采用非均匀频率选择表面（frequency selective surface, FSS）盖板以及非均匀电磁带隙（electromagnetic band gap, EBG）结构反射地板的高增益Fabry-Perot（F-P）谐振腔天线. 基于漏波理论模型,针对大口径F-P谐振腔天线设计非均匀的FSS盖板和EBG反射地板,控制衰减常数α和相位常数β,改善了口径场上幅度相位分布的均匀性,并抑制了非谐振频率时天线辐射性能的恶化,实现高增益和高口径效率的同时,保证了天线的工作带宽. 所提出的圆形F-P谐振腔天线直径为6.6λ₀,仿真增益为24.6 dBi,口径效率达67.9%,阻抗带宽为4.1%,3 dB增益带宽为3.7%;实测增益为23.9 dBi,口径效率达56.9%. 由于对口径场均匀性的设计,该天线克服了传统F-P谐振腔天线的口径效率和增益间的相互限制.     

一种应用于WLAN双频的T型介质谐振器天线

设计一种满足WLAN双频的T型介质谐振器天线。通过对介质谐振器两侧进行切割形成"T"型产生双频辐射,再由电磁仿真软件建立模型并对其优化,得到最佳的天线设计参数。仿真结果表明该天线实现了5.2 GHz和5.8 GHz的双频带工作且均有很高的增益。该天线结构简单,仅在传统矩形介质谐振器天线的基础上对介质谐振器进行了"T"型处理。     

一种低轮廓的Fabry-Perot谐振器天线

通过在Fabry-Perot谐振器天线的馈源所在的平面上引入高阻抗表面,能有效地降低天线的高度,并且在一定程度上改善了旁瓣和后瓣。     

基于等效磁表面的层叠型介质谐振器天线

提出了一种基于等效磁表面的层叠型介质天线,同时具有宽带和高增益等特点。设计采用两片高介电常数的薄介质片,构造出两个等效磁表面,结合金属地的等效电表面,可以在“电-磁"以及“磁-磁"的边界条件中获得两个独立的TE^y₁₁₁ 模式。通过合并这两个模式可以有效拓展天线的工作带宽,同时,等效磁表面的引入还可以提高天线的增益。天线的仿真和测试结果一致性良好,其|S11|<-10 dB 的相对带宽约为36%,最大增益在6.3 GHz 处达到8.4 dBi。另外,该天线的辐射单元均由低损耗的介质构成,辐射效率高,使其在未来无线通信系统中具备一定的应用前景。     

可调带宽PBG微带线

本文提出了一种新型的50Ω光子带隙(PBG)结构微带线,该PBG结构的制作是周期地改变金属导带的宽度,同时在金属接地板上刻蚀圆孔,此种PBG结构可以获得窄的通带或宽的阻带,其微带线的通带和阻带的宽度可按照设计者的要求改变。本文设计、制造和测量了两个新型的PBG结构微带线,并通过仿真验证这种新型PBG结构的仿真结果得到了实验的验证。     

一种新型宽频带高增益的变极化微带反射阵天线

提出一种由微带反射阵实现的新型变极化天线,它区别于双/多极化天线的固定极化状态.实现变极化的关键是经特殊设计的反射阵阵元结构尺寸和线极化辐射的馈源.理论分析表明:反射极化可涵盖所有极化状态;采用间以空气层的双/多层阵元结构能有效展宽频带;增加阵元数目可提高天线增益.鉴于这些特点,该类天线在雷达、移动通信等领域具有潜在工程应用.还给出了完整的理论分析和实例佐证.     

基于重叠写入啁啾光栅的Fabry-Perot腔的研究

以两段重叠写入的啁啾光栅作为反射面,构成光纤光栅Fabry-Perot(FP)腔.分别采用施加应力法和移动相位掩模板法,在同一段光纤中重叠写入啁啾光栅形成FP腔.使用啁啾量为1 nm的相位掩模板进行实验,两种方法曝光后的重叠啁啾光栅都可以形成明显梳状透射光谱.使用移动相位掩模板法,透射光谱的自由光谱范围(FSR)可达0...     

一种新颖的光子带隙平面螺旋天线

介绍了阿基米德螺旋天线的原理与设计方法,仿真了背腔式阿基米德螺旋天线,并与实际测试结果吻合;研究了一种新颖的光子带隙平面螺旋天线,这种天线用光子带隙代替金属反射腔作为反射面以得到单向波束,仿真与实验发现,光子带隙阿基米德螺旋天线的增益提高约有2dB,后瓣降低了10dB,在有效的工作带宽内天线的性能得到了改善.     

带异形反射腔和寄生螺旋的均匀升角轴向模螺旋天线

为了改善轴向模螺旋天线的辐射特性,在带有寄生螺旋的均匀升角轴向模螺旋天线基础上,设计了一种带有曲反射面背腔的螺旋天线,并用HFSS软件对天线的辐射特性进行了仿真分析。通过对比几种不同形式的螺旋天线的仿真结果,证明了该种螺旋天线可以有效地提高轴向模螺旋天线增益系数,圆极化一致性良好,是一种提高轴向模螺旋天线性能的有效方法。     

空芯光子晶体光纤光子带隙的测量

首先介绍了全矢量平面波法(FVPWM),重点分析和计算了二维三角排布的光子晶体平面内传播的带隙结构图,运用数值模拟出了对应的被测空芯光子晶体光纤(HC-PCF)平面内的带隙结构图.通过实验测量了HC-PCF以及石英棒的透射谱,根据数值计算得出了HC-PCF的相对透射谱.将实验计算得到的结果与理论模拟的结果进行了对比,发现两者在相近的归一化频率处有带隙,存在一致性.     

基于SSPPs的低剖面宽带八木天线阵列设计

提出了一种基于新型人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)馈电带有引向器的低剖面宽带八木天线阵列。天线阵列包括两部分:基于人工表面等离子体激元波导的四路宽带功分器和八木天线阵列。人工表面等离子体激元具有高的场局限性,将信号束缚在人工表面等离子体激元的凹槽结构中保证了信号的高效传输,减少了传输损耗。八木天线通过进一步加载引向器结构能够实现端射辐射特性。测试结果表明:天线阵列的回波损耗在4.5 ~6.05 GHz 频率范围内小于-10 dB。天线阵列实际增益在4.5 ~ 6.05 GHz 范围内最高可达11.1 dBi。     

PZT厚膜UCPBG结构的射频天线研究

采用了丝网印刷工艺在硅片上制备了锆钛酸铅（PZT）薄膜,进行了相应的工艺分析。设计并仿真了平面光子带隙（UCPBG）结构,测试了结构的电磁参数,证实了结构的可行性,在此基础上提出了一种基于PZT厚膜工艺和平面光子带隙结构的微型射频（RF）天线结构与工艺设计。     

利用转移矩阵法和频域块迭代法分析点缺陷二维光子晶体

本文介绍了广泛用于分析光子晶体的两种方法；转移矩阵法和频域块迭代法。运用这两种方法，我们研究了一个5行5列在空气中呈正方排列的二维介质柱晶体，改变中心介质柱的半律和介电常数，分别得到各自对应不同的透射和色散关系曲线，对于同一参数结构的光子晶体，不同算法得到的带隙和缺陷态频率是一致的。同时根据透射和色散曲线所体现出来的晶体特性，我们分析了将光子晶体用作激光谐振腔以提高Q值的机理。