顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线设计

针对太赫兹设备对于太赫兹波段天线的性能要求,创造性地将顶加载技术、分形结构、光子晶体结构、偶极子天线、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜基质相结合,设计了一款顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线,制作了天线样品,对天线的回波损耗和方向图特性分别进行了仿真和实测,详细讨论了介质基板参数变化对天线性能的影响。仿真和测试结果表明,该款天线工作中心频率在1 THz附近,回波损耗最小值小于-20 dB,绝对工作带宽大于0.1 THz,相对工作带宽大于10%。该款天线尺寸小、辐射性能稳定、工作带宽大,在太赫兹波段领域具有广阔的应用前景。     

基于分形理论对天线的讨论

利用分形理论设计出的分形天线和分形天线阵,具有小巧、灵活、轻便、同时还具有多频带、宽频带和“自加载”特性,它们存在多种多样形式,在军事工业和通信行业将有很大的发展潜力。     

正方形嵌套分形多频印刷对称振子天线

设计了一类具有正方形嵌套结构的新型分形多频对称振子天线.振子由一系列相似的正方形单元嵌套组成.天线能够同时工作于多个频率,这些频率涵盖了WLAN系统所要求的2.4 GHz/5.2 GHz/5.8 GHz三个频率,采用三维电磁仿真软件CST MWS(R)软件进行了仿真研究,得到了平衡微带线馈电的对称振子天线的模型.制作了...     

一种基于分形结构的超宽带天线研究

基于微带天线和分形天线的基本理论,采用正方形和圆形交替的方法设计了用于超宽带（UWB）通信的分形天线。利用电磁仿真软件CST软件对所设计的天线进行仿真、优化,并分析了影响天线阻抗特性和辐射特性的关键参数。从仿真实验结果可以看出,所设计的天线有较好的全向辐射特性和宽的阻抗带宽,能够满足超宽带通信需求。     

第五代移动通信系统三重复合分形天线设计

针对第五代移动通信系统对天线的性能要求,将谢尔宾斯基分形结构、康托尔分形结构、分形折线雪花结构相融合,设计了一款三重复合分形天线,对天线性能进行了仿真分析,制作了天线样品并对其进行了测试。仿真和测试结果表明,该款天线回波损耗最小值为-21.84 d B,绝对工作带宽达到2.047 GHz,相对工作带宽达到48.51%,天线具有全向辐射特性。利用渐变介电常数介质基板设计了改进型天线结构,有效地展宽了天线的工作频段。该款天线能够完全覆盖第五代移动通信的三个候选频段,具有尺寸小、回波损耗低、工作带宽大等优点,在第五代移动通信系统中具有广阔的应用前景。     

一种六边形分形宽带天线的设计

提出了一款应用于L波段、S波段和C波段的六边形分形宽带微带天线,该天线采用二阶六边形Sierpinski分形结构作为辐射贴片,使用微带馈电技术进行馈电.通过仿真分析与模型优化,天线的最终尺寸为36 mm×28 mm×1.6mm,-10 dB阻抗相对带宽为150.3％(1.10～7.76 GHz),在1.10 GHz处有...     

Ku波段低副瓣高增益微带阵列天线设计

在小型卫星和汽车防撞雷达等目标探测领域,收发天线的性能直接会影响到目标探测的成功率.针对Ku波段低副瓣天线设计要求,同时采用馈电网络中的馈线宽度渐变和串联子阵贴片宽度渐变方法控制电流幅度分布,完成了泰勒加权的低副瓣阵列天线设计.仿真与测试结果表明:天线增益为21.1 dBi且副瓣电平小于-16 dB,均满足设计要求,设...     

一种共面波导馈电的分形缝隙宽带天线

结合共面波导馈电和分形天线的优点,设计了一种共面波导馈电的正六边形分形缝隙天线。选择正六边形分形缝隙结构,采用渐变的共面波导馈电,不仅拓宽了阻抗带宽,而且实现了天线的小型化。通过计算测量,对天线的阻抗特性、增益和方向图进行了研究。实验表明,此分形缝隙天线的阻抗带宽达到89%,并且在整个工作频段内具有良好的辐射方向特性。     

类Minkowski分形天线的分析与设计

为了实现一款天线在ISM2.4G(2.4～2.483 5 GHz)、Bluetooth、GPS、WLAN(2.4～2.48 GHz)等多频段同时工作,设计了基于分形理论的类Minkowski分形微带天线,方案中对原有的Minkowski分形结构和接地板进行改进。通过仿真分析与优化设计使得天线尺寸缩减至90 mm×71 mm×1.6 mm,谐振频率为2 GHz,工作在0.93 GHz～3.02 GHz频段,相对带宽为105.82%,最大增益可达1.89 dB。最终天线能够进行良好的阻抗匹配,对天线带宽进行展宽,达到了超宽频带天线的要求。     

基于三维集成的小型化Ku波段收发组件

基于硅基三维集成模块和印制板(Printed Circuit Board,PCB)混压工艺,设计了一种小型化Ku波段收发组件,并对其原理方案和具体实现进行了介绍。该收发组件整体电路采用三维集成架构实现,射频及中频芯片和其外围电路集成于硅基三维集成模块中,外部电路板采用射频与低频混压印制板,模块和印制板通过球栅阵列(Ball Grid Array, BGA)互联。通过对信号过渡结构进行优化设计,降低了信号传输损耗,提升了通道间隔离度。电路测试表明,组件在工作频带内满足通道间幅度一致性、带内平坦度、噪声系数等指标要求,且符合组件小型化、高集成度、高一致性、高可生产性的现实需求。     

对相移同轴电缆Bragg电栅特性的研究

对同轴电缆进行周期性钻孔形成同轴电缆布拉格电栅（ CCBEG）,通过三维电磁仿真软件Ansoft HFSS（高频结构仿真器）对CCBEG进行了建模和仿真,仿真结果和实验结果进行对比,频率特性基本一致,仿真结果可以作为电栅特性研究的依据。对于传感应用,提出了相移CCBEG并对周期长度、钻孔尺寸等参数进行了优化,减小了线宽,提高了传感精度。研究为进一步实现基于CCBEG的传感器研究和参数优化提供了理论指导和实验基础。     

新型锯齿结构微带天线在整流天线中的应用

提出了一种新型带有V形锯齿结构的圆形微带天线,相比于传统的圆形微带天线,该结构微带天线在2GHz的S11值能够达到-26.9dB,二次谐波S11值能够达到-0.2 dB,三次谐波S11值能够达到-3 dB。由于这种良好的抑制高次谐波的作用,在组成整流天线时,可以省掉结构复杂、体积较大的滤波器。并且采用这种结构的天线,具有采用分形技术设计微带天线所获得的缩小天线尺寸的效果。对由该结构组成的整流天线进行仿真和实验测试,获得了超过2.7 V的DC电压,证明了其应用到整流天线中的可行性。     

基于OFDM定时捕获的分布式天线位置设计

在线形小区中,基站的两分布式接收天线接收来自单天线移动台的发射信号.基于OFDM定时捕获,提出利用最小最大准则进行线形小区中两分布式天线的最优位置设计.根据最小最大准则,最优天线位置根据最坏捕获情况最小化得到.仿真结果表明,当移动台位置在线形小区中均匀分布时,两分布式接收天线应根据线形小区中心对称放置.     

Design and fabrication of miniature antenna based on silicon substrate for wireless communications

In this paper, a novel compact CPW-fed slot small antenna was designed and fabricated on high-resistivity silicon （HR-Si） by micro-electronics process. The results of simulation are consistent with results of measurement for the antenna. The mode of the antenna is vertical and horizontal bidirectional radiations. The gain of antenna is 2.5 dB, and the resonance frequency approximately is 3 GHz. This fabrication can be compatible with antenna integration and CMOS process. The parameters of this antenna are for reference radar antenna system of Unmanned Aerial Vehicles （UAV）, satellite transmission, and communication.     

电缆局放超高频传感器的应用与传播特性仿真

在线监测电缆的局部放电情况是及时发现故障隐患、预测运行寿命及保障电网安全可靠运行的重要手段.简要介绍了超高频传感器的研究方法和原理,并分别对超高频电磁耦合传感器和超高频电容传感器做了分析.根据电磁波在同轴波导中的传播理论,运用高频结构仿真器 (HFSS) 软件对 110 kV 电缆中间接头进行仿真,通过仿真可以得出:局...     

矿用5G频段选择及天线优化设置研究

矿井无线通信和矿用5G移动通信技术是煤矿智能化关键技术之一。为提高煤矿井下无线传输距离、绕射能力及无线通信系统的稳定性和可靠性,减少基站用量、组网成本和维护工作量,研究了矿用5G工作频段和基站天线位置对无线传输损耗和传输距离的影响。主要结论如下:①煤矿井下无线发射功率受本质安全防爆限制,接收灵敏度受电磁噪声限制,天线增益受本质安全防爆和巷道空间限制。在煤矿井下无线发射功率、接收灵敏度、天线增益受限的情况下,应通过优选无线工作频段和优化天线设置位置,提高矿井无线传输距离和绕射能力,提高系统稳定性和可靠性,减少基站用量、组网成本和维护工作量。②矿用5G工作频段应优选700 MHz。煤矿井下700 MHz频段与现有5G其他工作频段2.6,3.5,4.9 GHz相比,具有无线传输损耗小、无线传输距离远、绕射能力强、基站用量少、组网成本低和维护工作量小等优点。③提出的传输损耗/位置变化率分析方法便于分析巷道横向不同区域位置变化引起的无线传输损耗变化情况。④无线基站天线应靠近巷帮设置,距巷帮不小于0.01 m,垂向位于巷道高度约2/5处。这样既不影响行人和行车、便于安装维护,也可以满足无线传输损耗较小、无线传输距离较远的要求。⑤矿用手机、人员定位卡、便携式无线甲烷检测报警仪、多功能无线矿灯、便携式无线摄像机、便携式无线仪器设备、可穿戴无线设备、车辆定位卡、车载无线设备、无线摄像机、无线传感器、物联网设备等无线终端,在不影响使用的条件下应尽量靠近巷道中心,以提高无线传输距离。     

基于布朗曲面模型的图像分形维计算方法

针对差分盒维数DBC(differential box counting)算法中空盒子对计算图像分形维数的影响,分析了DBC算法和其一种改进算法最小盒维数计算方法MBC(minimum box counting)剔除所有空盒子的不足,提出了一种新算法——真实差分盒维数算法ADBC(actual differential box-counting),将差分盒方法中存在的空盒子分为真实空盒子和潜在盒子。在计算盒子数量时,引入图像分形布朗曲面模型,通过模拟图像差分盒子覆盖真实事物(极限分辨率的图像)的情况,结合DBC算法和MBC算法寻找空盒子为潜在盒子的期望,用期望的形式最大程度求出基于图像和分形布朗模型的精确盒子数。实验结果表明,该方法使分形维数计算精度得到了明显提高。     

残留频差对自适应阵列天线的影响

自适应阵列天线可以通过数字下变频实现信号正交化,把中频数字信号转换到零中频,然后进行加权求和.分析了变频过程中因没有进行载波同步所导致的残留频差对自适应阵列天线算法的影响.通过详细的理论分析表明,只要上、下变频采用相同本振,残留频差对算法并没有影响,即使对带通采样系统,该结论同样成立.对频谱、阵列增益的仿真证明了理论分析的正确性.     

一种宽带天线的研究与设计*

为了满足宽带通信的需求,利用U形单极子天线和两个U形寄生辐射元的方法,设计了一种共面波导馈电的宽带天线,其阻抗带宽达到85%。所设计的天线印刷在尺寸为20 mm×30 mm×1.6 mm、介电常数为265的聚四氟乙烯介质基板上。为了满足无线局域网（WLAN）和全球互联微波接入（WiMAX）的工作需要,抑制不需要的信号,在U形单极子辐射元之间插入一条调谐微带线,产生一个陷波特性,使所设计的天线满足WLAN、WiMAX和低端UWB通信需求。利用高频结构仿真软件HFSS对影响天线性能的主要参数进行仿真、分析和优化,得到天线的优化尺寸,并对优化的天线进行制造和测试。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,证明了利用共面波导馈电和寄生技术设计宽带天线的可行性和有效性。