新型超宽带宽波束圆极化天线

简单介绍了平板圆片单极天线.提出了一种新型的组合单极天线形式,这种天线将四个圆片单极子垂直交叉放置,不仅依然能够在很宽的频带上满足反射损耗的要求,而且该天线具有较宽的波束和波束范围内有较好的圆极化性能等特点.对这种新型天线进行了分析,给出了天线的设计方法,研究了其超宽带性能,详尽讨论了天线的反射损耗、辐射方向图、轴比图,以及增益和群延时特性.分析结果验证了其在实现宽波束圆极化的同时具有良好的超宽带性能.这种新型小型化天线在无线通信、卫星通信和移动通信中具有良好的应用前景.     

圆盘单极超宽带天线特性研究

随着超宽带通信和软件无线电技术的深入研究,宽频带与小型化成为当前天线研究领域的热点.圆盘单极天线是一种小型化、馈电简单的超宽带天线.对其进行了详细分析,给出了这种天线的设计方法,讨论了天线尺寸对于其阻抗特性和辐射性能的影响;通过基于时域有限积分法的软件包进行了仿真计算,得出了该天线具有大约30个倍频程的阻抗带宽和方向图带宽,群延时接近常数,并测量了它的阻抗特性.研究结果表明:圆盘单极天线不仅在频域具有超宽带特性,而且具有稳定的相位中心,适合作为时域通信系统天线.     

三阻带特性的超宽带天线研究与设计

针对超宽带通信与现有的民用通信存在频带交叠的问题,提出一种使用共面波导馈电的具有三阻带特性的超宽带天线.在此款天线中的超宽带天线原型从本质上来看是偶极子天线,故此具有很好的全向特性.同时使用三阶的开路存根结构和缺陷地结构来分别完成3个阻带抑制设计.3个阻带的设计相对独立,故此可以独立调节.为了验证天线的时域特性,利用电磁仿真软件CST对该天线进行了全波的时域仿真分析.最后通过实际测试进一步验证天线在3.1～10.6 GHz的全超宽带频段具有良好的全向特性,同时在WLAN、Wimax及C波段和X波段卫星通信频段具有良好的阻带抑制特性.     

超宽带电小天线的研究进展

对近5年来发展的超宽带平面天线技术主要是电小天线进行了综述,依次介绍了超宽带偶极子天线、平面单极子、低雷达截面单极子、印刷单极子、圆盘单极子天线的最新研究进展.最后展望了小型平面超宽带天线的未来研究方向.     

超宽带陷波天线的设计

为了避免现存的窄带信号对超宽带系统的干扰,提出一种具有附加寄生单元结构的超宽带陷波天线模型.通过对天线矩形辐射贴片和接地板形状的改进,使之在超宽带的辐射频段内具有较宽的阻抗匹配特性,同时在天线背面加入两个T形寄生单元使其具有陷波特性.利用HFSS软件仿真测试天线性能,结果表明所设计的陷波天线实现对WLAN窄带干扰信号的抑制,同时在工作频段内表现出较好的全向辐射特性.     

提高天线增益的超材料FSS结构设计

提出一种超材料频率选择表面结构,可以提高超宽带天线的增益,解决超宽带天线辐射效率低、反向辐射损耗大的问题。圆形贴片微带天线具有超宽带的辐射特性,作为反射面的频率选择表面位于超宽带天线介质基板的正下方,超材料单元以5×6方式排列于反射面的上表面。所设计的超材料频率选择表面结构具有超宽的频率带隙特性,置于超宽带天线下方,提高了天线的辐射效率,仿真结果表明在原天线的工作频段范围内,具有反射面的超宽带天线比原天线增益平均提高了3.28 dB。天线整体结构尺寸小且易于集成,可应用于使用超宽带技术的小体积便携式移动通信设备中。     

改进的并行组合扩频超宽带接收机性能

提出一种改进的并行组合扩频超宽带接收机结构,可在接收端提供特殊的相关模板信号,同时完成超宽带信号的解调和并行组合扩频信号的相关解扩,降低了超宽带解调部分产生的误码对系统整体性能的影响,并在高斯白噪声信道条件下进行了系统性能仿真. 仿真结果表明,改进的并行组合扩频超宽带接收机结构其性能优于改进前的结构,在误比特率为10-4时,改进后的结构较改进前的结构所需信噪比降低了2dB左右.     

EMC天线的低不确定度校准

在进行电子设备的电磁兼容辐射骚扰测量时,所用天线的精确校准是必不可少的.给出几种9 kHz到18 GHz的天线校准方法.这些方法主要包括以三天线法为基础的自由空间天线系数的测量方法及相关场地检测法.天线包括偶极子天线和相似天线及1 GHz以上的方向性天线.场地包括开阔场地和全电波暗室.天线校准方法也包括一个环形天线的磁天线系数校准的扫频方法及相关场地检测法.     

分布式MIMO系统基于端口选择的快速天线选择

相对于点对点多输入多输出（MIMO）系统,分布式MIMO系统的天线数量显著增大,采用现有的性能较优的天线选择算法,复杂度的增加会大大制约系统的可实现性. 为了解决这一问题,根据分布式架构特点提出一种基于端口选择的改进型逐减天线选择算法. 该算法通过设定上限的动态端口选择有效缩小待选天线范围,进而采用逐减方法,以优化参数迭代更新的方式达到进一步降低复杂度的目的. 理论分析和性能仿真结果表明,该算法在显著降低计算复杂度的同时,其容量性能仍可逼近穷举算法.     

一种超宽带穿墙雷达天线单元的设计

针对超宽带穿墙雷达的成像分辨率不高和探测运动目标等问题,设计一种大带宽、多极化的超宽带天线单元。该天线单元采用双线性极化微带贴片天线的形式,同轴线馈电,并在背面加装反射板,使天线向前半空间辐射。实际测试表明,天线单元的端口驻波比小于2的带宽为0.85~2.05 GHz,极化隔离度小于-30 d B,可在超宽带穿墙雷达上实现成像和探测运动目标。     

阵列天线相位中心的校准方法及误差分析

为精确标定阵列天线的相位中心,提出一种校准阵列天线相位中心的方法.首先推导出阵列天线相位方向函数与天线位置偏移量的关系式,再根据阵列天线相位中心的定义和校准步骤,运用最小二乘法计算出相位中心的精确值,并对提出的校准方法进行了模拟实验验证.实验证明该校准方法可以有效地计算出阵列天线相位中心的位置.对计算结果的误差分析表明,较宽的阵列天线波束宽度和较高的相位测量精度都可以提高相位中心的校准精度.     

等效电路法在Vivaldi天线设计中的应用

为实现突破反复实验设计的传统方法,设计了微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线。该天线馈电部分的设计采用等效电路法,借助计算机辅助设计手段优化天线结构,对制作的实验样机进行了测试。最后,分析了加工工艺对该天线设计参数的影响。该天线工作频段为3．1—10．6GHz,在整个频段内天线增益超过8．5dB,3dB波束宽度超过40度,辐射效率达到了81％,满足FCC规定的超宽带天线的指标。     

超宽带TEM喇叭天线的研究与设计

超宽带天线技术具有广泛的应用前景,TEM喇叭天线是一种典型的超宽带天线.应用辐射方程,分析了带地板的TEM喇叭天线,对超宽带TEM喇叭天线阻抗和辐射特性问题进行了研究.该TEM喇叭天线由1个三角形金属板和1个地板组成,采用同轴线形式馈电.基于传输线模型,对TEM喇叭天线进行了建模仿真,并进行实验研究,结果表明,在1GHz~18GHz频带内,反射系数控制在-10dB以下,增益在8dB以上,并且在2GHz~14GHz频率范围内,增益均在12dB以上.测试结果表明,该天线具有良好的阻抗特性、定向性和群延迟特性,对脉冲辐射通信系统和超宽带雷达的研究具有很好的理论与实用价值.     

并行组合扩频超宽带通信系统建模与仿真

为了提高超宽带系统的传输效率,结合并行组合扩频技术与超宽带技术的优势,建立并行组合扩频超宽带通信系统模型.在此基础上,给出该系统在高斯白噪声背景下,采用M-PPM调制时的平均误比特率公式.并通过MATLAB仿真,验证了并行组合扩频超宽带通信系统的抗噪性能优于传统的超宽带系统.同时,并行组合扩频超宽带信号具有时域、频域二...     

极窄脉冲取样积分接收机的同步定时系统

定时系统是超宽带无线电(UWB)接收机的重要组成部分，提供与接收到的极窄脉冲信号同步的精确的时钟信号，以便于接收机正确地检测和恢复传送的信息数据。由于超宽带脉冲信号持续时间是纳秒级，所以对捕获和控制脉冲同步的精度要求极高。所设计的极窄脉冲接收机的同步定时系统，包括基于FPGA的控制模块和可编程延时线等部分，可实现最小调整步距0．25ns，最大同步建立时间5ms，捕获带2kHz，能满足UWB通信系统的要求。     

带有延时保护支撑的冷弯薄壁型钢组合墙抗震性能试验研究

为了解决波纹钢板覆面冷弯薄壁型钢组合墙延性低、变形能力差等问题,提出了一种带有延时保护功能的支撑装置并揭示其工作原理,考虑支撑滑动距离等因素设计了3片带有延时保护支撑组合墙及1片普通组合墙,并对其进行抗震性能试验研究.基于试验结果,揭示其破坏模式和破坏机理,分析新型组合墙的抗震性能,探明支撑滑动距离对其抗震性能的影响,进一步验证支撑工作原理.结果分析表明,新型墙体的破坏模式主要为波纹钢板的屈曲、自攻螺钉连接失效和支撑可滑动钢拉条屈服;支撑滑动距离存在较优值,安装较优滑动距离的支撑不但可有效提高墙体的延性、极限变形能力及耗能,延缓刚度退化,而且可保持其较高承载力及抗侧刚度.     

超宽带准八木天线阵列设计

准八木(Quasi-Yagi)天线是一种基于传统八木天线的宽带平面微带天线,具有良好的增益特性.为了实现超宽带系统的远距离通信,该天线在准八木天线基础上增加了引向器,从而在对天线剖面影响较小的前提下提高了天线单元的增益.利用宽带馈电网络组阵,使天线阵列具有良好的阻抗匹配性能,显著提高了天线的辐射效率.仿真和测试结果均表明:准八木天线有效地实现了超宽带、小型化、高增益,并且在水平方向上天线的能量辐射范围比较大,而在垂直方向上能量辐射相对集中,从而在远距离地面通信中有效增加了辐射能量的利用率,可以实现定向远距离地面宽带通信.     

TD-SCDMA智能天线校准网络设计

阐述TD-SCDMA智能天线校准网络工作原理,设计一种TD-SCDMA八单元直线阵的校准网络,通过比较提取的各单元天线端口处信号的幅值和相位,获取各单元天线所需的偏置量.采用Ansoft HFSS和Microwave office软件构建校准网络仿真模型.仿真结果表明,校准参数中的耦合度和幅相一致性均满足行业标准要求,与成品测试结果一致.     

极窄脉冲取样积分接收机的同步定时系统

定时系统是超宽带无线电(UWB)接收机的重要组成部分,提供与接收到的极窄脉冲信号同步的精确的时钟信号,以便于接收机正确地检测和恢复传送的信息数据。由于超宽带脉冲信号持续时间是纳秒级,所以对捕获和控制脉冲同步的精度要求极高。所设计的极窄脉冲接收机的同步定时系统,包括基于FPGA的控制模块和可编程延时线等部分,可实现最小调整步距0.25ns,最大同步建立时间5ms,捕获带2kHz,能满足UWB通信系统的要求。     

一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能，本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料，由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构，通过串联方式进行连接，并采用共面波导馈电获得超宽带特性，天线下方放置金属反射板，以获得定向辐射特性。同时，采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明，天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性，在8.5 GHz时，获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能，适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。