一种新型单层微带反射阵天线单元的分析

提出了一种由圆形与圆环形两种结构混合组成的新型单层微带反射阵天线单元,系统地归纳了衡量移相曲线性能优劣的四个参量：相移范围、线性度、曲线斜率以及相位带宽,定义了移相曲线性能函数.采用基于RWG基的谱域矩量法分析了不同几何参数对单元移相曲线性能的影响,通过选择合适的几何参数,最终可使移相曲线的相移范围超过360°且曲线变化平缓并具有高度线性性.     

三层贴片宽频带正交线极化变换微带反射阵

分析三层矩形贴片反射阵单元的反射相位特性,获得700°的反射相位动态范围和20%的可用频带.据此设计了37个单元的三层贴片正交线极化变换反射阵,对样品进行整体仿真结果显示:在21.2%频带内的增益为18.1 dBi而跌落小于1.5 dB,在15.8%的分段频带内的交叉极化电平低于-15 dB.测试结果稍逊.     

C波段宽带双极化微带贴片天线设计

针对宽带双极化天线高隔离度难以实现的问题,设计了一种C波段宽带双极化微带贴片天线,天线单元采用口径耦合馈电的双层微带贴片形式来拓展带宽。为了提高2种极化端口的隔离,在地板上开一对相互垂直的H型缝隙,馈电微带线匹配枝节采用T字型结构。仿真结果表明,该天线在C波段相对阻抗带宽达21%(驻波小于2),具有良好的端口隔离度和高交叉极化抑制度。     

一种新型宽带圆极化微带反射阵天线设计*

针对圆极化反射阵圆极化带宽窄的问题,结合微带天线的谐振特性和线极化反射阵展宽带宽的思想,提出了一种“工-环”形多谐振宽带圆极化反射阵单元,通过研究单元的电流分布对其实现宽带圆极化的原理进行了分析.采用改变单元旋转角度的方法设计了一副169个“工-环”形单元、中心频率为I0GHz的右旋圆极化反射阵,并对其进行了测试:3dB轴比带宽达到41％(8.1GHz-12.2GHz),天线效率最高达59.94％ (9.9GHz).实测结果与仿真结果一致,实现了反射阵天线的宽带圆极化和高效率.     

波导缝隙阵天线的快速优化设计

本文利用Elliott设计方程考虑波导缝隙阵天线中单元间的耦合效应,提出"电流分布逼近"作为目标函数,利用遗传优化算法对谐振式波导缝隙阵天线进行方向图优化设计.本文设计了一个4元波导缝隙阵,证明了这种方法是有效的,并完成了一个8元缝隙阵的设计实例.数值结果表明,本文方法相比于传统"方向图逼近"优化方法更加快速有效,并且可以应用到大型的波导缝隙阵的设计之中.     

基于HFSS的双层宽带微带贴片天线的研究

采用HFSS10电磁场仿真软件设计和仿真了一种新型宽带双层微带贴片天线,天线采用聚四氟乙烯和空气两层介质,通过增加空气介质层的厚度,同时利用圆形金属电容片补偿馈电探针引起的电感,对微带天线进行耦合馈电,仿真结果表明天线的阻抗带宽达到了23%（VSWR≤2）,从而实现了宽频带微带天线的设计.     

微带反射阵天线的分析与设计

介绍了微带反射阵天线的基本原理,分析了天线设计中阵元单元尺寸和间隔的计算、相位延迟线的选择、基片厚度的选取、误差分析、仿真验证等,根据分析结果提出了低副瓣微带反射阵天线的设计方法。实例测试结果表明,反射阵天线的总体性能接近抛物面天线的性能,易于折叠、携带方便。     

双层微带反射阵单元特性研究

微带反射阵单元是组成微带反射阵的基本元素,其性能的好差直接影响整个阵列的性能。本文首先介绍了仿真微带反射阵单元反射场相位的等效波导法的基本原理;然后分析了双层贴片上下不同宽度比、不同介质层厚度的对反射场相位曲线及频带宽度的影响,并提出如何获得阵列最大频带宽度;最后研究了接地面开槽结构对反射阵单元反射场相位、幅值的影响,计算结果表明适当大小的槽结构能够提高反射场相位曲线的平坦度及增大反射场幅值。     

双层微带贴片天线单元的实验研究

针对微带贴片天线频带较窄的缺点，提出了一种能使频带显著增宽的双层微带贴片天线的新结构，对之进行了宽频带匹配的实验研究。适当地调整上、下两层贴片的位置，并在下贴片的四周加上无源导体条带，得到ＶＳＷＲ≤２时（相对频宽达３０％左右）和ＶＳＷＲ≤１．３时（相对频宽达１８％左右）的良好结果。     

新型宽频带微带反射阵单元相位特性研究

分析由两个弯曲振子及一个普通振子构成的单层三谐振单元的相位特性。对三种基板结构下单元的相移特性进行了研究。结果表明,采用混合基板,增加泡沫的厚度,可以在较宽频带内获得平滑的相移特性,同时相位动态范围大于360°。与三层堆叠结构的相移特性进行了比较,仿真结果表明可以达到与其相近的效果。最后给出了一种改进型单元结构,能够在6-10GHz带宽内得到基本一致的相移特性曲线。利用该结构组成一个12×13单元的反射阵列,带宽内效率约为50%。     

双频宽带大型微带反射阵天线设计

微带反射阵天线在性能上最主要的缺陷就是窄带,一般情况下其带宽小于5%,对电大口径短焦距馈电时更窄。本文设计并制作出一种由L波段和C波段两个反射面天线组成的6m×2m薄膜双频微带反射阵天线,两个频段的天线共用一层膜面。对该天线的电性能进行了测试,测试结果表明:该天线两个频段的相对带宽均大于10%(副瓣电平≤-18dB)。该天线具有折叠、可展开的结构特征,可以在卫星或航天器上广泛应用。     

一种渐变槽线作馈源的新型微带反射阵

提出了利用渐变槽线天线物理截面小的特点与变极化技术相结合的方法来改善微带反射阵馈源的遮挡效应,并设计了用于变极化微带反射阵馈源的渐变槽线天线及含37单元的微带反射阵。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。文中给出了部分的理论分析和实例佐证。     

用于天线RCS减缩的分形微带贴片天线

本文给出一种分形微带天线在天线雷达散射截面(RCS)减缩中应用的示例.分形结构具有独特的空间填充性能,利用该性能可以探索分形天线在天线RCS减缩中的应用.设计出的分形天线与常规天线的辐射性能进行了比较,可以看出分形天线基本保持了原辐射性能.同时比较了两者的散射性能,可以看出分形天线有一定的RCS减缩效果.本文的内容对天线隐身有一定的借鉴作用.     

使用混合单元的微带反射阵列天线

混合使用了两种形式微带贴片单元在Ku波段实现了反射阵列天线,一种形式为不同大小贴片,另外一种形式为带不同长度延迟线的贴片。通过使用两种形式的贴片,优化了贴片单元的反射方向图,使其最大反射方向始终朝向阵列最大辐射方向,从而保证了阵列的效率。仿真与实测结果表明,所设计的口径约为13.5波长的反射阵列天线在5.5%的带宽内,实现了效率大于48%的设计。     

微带线馈电的宽带单层贴片天线

微带贴片天线已广泛应用于雷达系统,文中介绍了一种新型背腔式单层微带贴片天线,辐射贴片采用微带线馈电,为增加工作带宽,提供了两种不同的贴片形状,第一种是E形贴片,仿真及测试结果表明,此种单元在驻波比优于2的条件下可实现45%的阻抗带宽,但该单元的波瓣带宽较窄。为抑制交叉极化,通过在E形贴片上开四个槽,得到了第二种改进的E形贴片。该单元可实现14%的频带内驻波比优于1.5,同时交叉极化优于-15dB。对C波段8×16单元实验小阵的测试结果表明,该天线在17.9%的频段内具有良好的交叉极化性能及较高的工作效率。     

用于多频通信的微带分形贴片天线

本文分析了一种新型的方形微带分形贴片天线,天线为Sierpinski毯的形式,可工作于三个频段。对此天线采用基于有限元法的软件作了理论分析,并做出实物进行了实验测量。此天线在无线、卫星和移动通信应用中很有前途。     

一种新型单层宽带微带反射阵天线设计

针对微带反射阵天线带宽窄的问题,提出了一种新型线极化双谐振宽带"蝴蝶"形单元结构,详细描述了单元结构设计步骤,研究了不同基板以及不同结构参数对单元相位曲线的相移范围、平滑度以及谐振点位置的影响。仿真测试表明,该单元结构能够在5.5-7GHz带宽内具有良好的相位特性曲线。对36个"蝴蝶"形单元组件测试表明,其在20%带宽内辐射效率达到40%以上,最大辐射方向上交叉极化电平小于-30dB。此外,"蝴蝶"形单元结构类似于"十"字形单元结构,有利于进一步扩展实现多频带、多波束反射阵天线设计。     

基于微带贴片天线的微流控传感器研究

食用油经高温加热后,其相对介电常数和质量会发生改变,测量食用油的相对介电常数可以检测其 质量。文中提出了一种检测食用油质量的新型微带贴片天线传感器,通过测量输入反射系数的谐振频率的共振偏 移来测定不同介电常数的食用油,工作中心频点为1. 43 GHz 和2. 68 GHz。该设计基于谐振方法,采用基板集成波 导结构结合1~3. 2 GHz 工作频率的五角形缝隙天线,可提供最佳传感精度。该装置可以检测不同介电常数的油脂 类液体,测量的相对介电常数是复介电常数的真实部分,范围从2. 41 到2. 83。因此,所提出的贴片微流控传感器可 用于食用油质量的测定,具有良好的应用潜力。     

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。