内嵌异向介质平板透镜型喇叭天线特性研究

根据异向介质零折射特性,设计出一种平板结构的异向介质,由该异向介质构成了一种新型的透镜喇叭天线.利用CST Microwave Studio仿真软件优化设计出异向介质结构,并通过棱镜折射仿真实验验证了其零折射特性,然后将此结构嵌入到矩形喇叭天线口面上,对该天线的端口反射系数、辐射电场分布和增益等电磁特性进行了研究.研究结果表明:在16.10～17.20 GHz频段,异向介质透镜喇叭天线增益超过20 dB,比相同尺寸的未加异向介质常规喇叭天线提高2 dB以上,其口面利用系数可达0.60,定向性可与相同口径的最优喇叭相比,而纵向尺寸只有相同口径最优喇叭的56%,从而实现了喇叭天线小型化的目的.     

基于超材料的毫米波汽车雷达喇叭天线设计与优化

应用于汽车雷达上的喇叭天线或透镜天线,为了获得高增益和高方向性,其长度或口面一般较大。为了保持口面大小不变,并且能有效缩短喇叭天线长度来减小体积、节约成本,文中设计了超材料平面透镜喇叭天线。采用此超材料的天线增益相比同尺寸的普通喇叭天线增加了1. 5 dB。进而,通过对喇叭口面的相位分析,采用了一种改进结构,该改进结构的增益相比同尺寸的普通喇叭天线增加了2 3 dB,与同增益同口径面积的普通喇叭天线相比长度缩短了44% 。实测结果表明,该超材料喇叭天线能提高喇叭天线2.5 dB 左右的增益。     

波束扫描分层双焦点透镜天线设计

为了提高双焦点透镜的扫描性能,提出了一种分层双焦点透镜设计,将双焦点透镜由单一介质改进为两种介质,增加了设计自由度,在相位控制的基础上调控口面场幅度分布,提高口面效率,增强扫描性能.利用粒子群优化算法,对形成该双焦点透镜两种介质分界面的透镜中间曲线参数进行优化,使口面场幅度分布更加均匀.优化设计的分层双焦点透镜在扫描±...     

高功率波段基于零折射率材料的波前相位改善

零折射率材料作为超材料的一种在微波辐射中有广泛应用。为实现高性能的小型化天线,分析了零折射率材料的产生机理,设计了一种高功率金属网格材料天线透镜。数值模拟表明,零折射率材料透镜覆盖于一Ku波段喇叭天线口面时,可以改善喇叭天线波前相位,将喇叭天线的球面波前相位调制为较均匀的平面波,增益可提高2.27 dB,喇叭天线的功率容量可达到610 MW。研究了材料的层数n、层距h、周期a以及金属线半径r对S参数的影响,得到了所要求频率的最优材料结构。     

一种超宽带高增益的透镜喇叭天线的设计

该文提出了一种适用于微波通讯系统的超宽带(UWB)高增益透镜喇叭天线。该天线由一个E面喇叭天线,一个球面介质透镜和双楔形金属脊构成,并由同轴线馈电及采用HFSS软件仿真。仿真结果表明,双楔形金属脊可有效增加喇叭天线的带宽,有效频率带宽达到2～12 GHz。当仅使用双金属脊来改善喇叭天线的性能时,喇叭天线的增益会下降。文中使用一种球面介质透镜来补偿双金属脊对喇叭天线增益的负面影响。仿真结果表明,该透镜可有效提高喇叭天线在工作频带内的增益。采用透镜和金属脊结构后,该喇叭天线拥有超宽带,高增益和较强的定向辐射性能,可以应用于各类通信系统中。     

74GHz毫米波透镜喇叭天线的设计与仿真

设计了一种应用于毫米波段的透镜喇叭天线,基于几何光学的原理建立透镜和喇叭之间的几何关系,减少了独立的设计变量,并对天线进行了仿真。结果表明:当天线的中心频率为74 GHz时,天线的口径为38.63 mm;在72.5~76 GHz频带范围内,带内电压驻波比VSWR均小于1.5,天线增益大于28 d B,并且E面和H面中的半功率波束宽度分别小于6.5o和8.5o。喇叭天线在加载介质透镜前后三维方向图的仿真结果表明介质透镜可以减小喇叭口面相位误差。所设计的天线具有良好的方向性和增益。     

毫米波宽带高增益介质超透镜天线设计

基于相位补偿原理设计了一款全介质超透镜,同时使用喇叭天线作为馈源对透镜进行馈电.通过改变介质单元的高度和介质孔的深度实现了足够的相位补偿范围.该透镜共有506个单元,口径尺寸为44.6 mm×46.6 mm,该传输阵天线的焦径比为1.天线使用全介质结构,因此使用3D打印技术加工该全介质透镜,可以降低加工成本.仿真与实测...     

凹凸透镜校正的波纹喇叭—卡塞格伦天线的一种紧缩馈源

用凹凸透镜来校正窄波束波纹圆锥喇叭口面上的球形相前能够大大缩短喇叭尺寸。本文提供了这种透镜校正标量喇叭的理论计算和实测的辐射方向图。事实表明,当把这种喇叭用作典型卡塞格伦天线如射电望远镜的馈源时,此喇叭能提供高效率口面照射。此外,透镜喇叭设计中通常存在高交叉极化,通过使透镜表面带孔状波纹,可使交叉极化降低到喇叭本身原有的水平。文中还给出这种孔的改进设计公式。     

高斯光学透镜天线

引言采用透镜的各种天线系统在不同的毫米波天线中起着重要的作用。这是因为这些天线系统非常有效地填补了波导喇叭天线和卡塞格伦天线间的空白。波导喇叭限于增益小于30dB 的场合,而卡塞格伦天线是解决增益大于40dB 的系统的有效办法,与这些增益值之间相应的天线方向图,可用相应的最大值之半的波束宽度为2°～5°的透镜系统最有效地产生。各种透镜与微波喇叭天线结合使用已有相当长的时间。一般的设计方法是,把透镜设置在喇叭的孔径上,作为相位校正装置,由它使喇叭相位中心有效点源射出的射线产     

点状屏彩色显示管校正透镜优化设计

本文在条状屏彩色显象管校正透镜设计的基础上，提出了蹼状屏彩色显示管校正透镜的优化设计方法并给出了设计实例，通过计算机模拟电子束轨迹和光线追迹，分析了校正透镜面型修正程序的精度。     

一种波瓣等化的多波束龙伯透镜天线

基于3D打印技术设计、制造了一种具有波瓣等化特性的工作在X波段的多波束龙伯透镜天线.透镜所需梯度变化的相对介电常数通过改变透镜每个单元的介质填充率得到.运用一组双模圆锥喇叭天线作为馈源,从而产生具有波瓣等化特性的多个波束.实验证明,该天线能够在三维空间产生多个波束,在水平和俯仰方向覆盖±20o的范围,各波束辐射特性几乎...     

介质加载的H面扇形余割波束喇叭天线的设计及其辐射特性

本文研究了一种 H 面扇形余割平方波束喇叭天线。它是在 H 面扇形喇叭天线内插入介质,按照几何光学原理把天线开口面设计成非平面开口形状。该天线可以使 E 面口径长度变化,因而能很容易地改变 E 面的方向性。文中试制了9种使 H 面和 E 面口径长度变化的天线,讨论了两种口径长度的方向图及其各种特性的变化。结果,在口径角为60°,H 面口径长度为10λ左右时,得到了特性好的宽带小型 H 面余割波束喇叭天线,通过使 E 面口径长度变化,能够改变 E 面方向图,而不影响 H 面的余割特性。本实验中,通过各参数的设定,可以使 E 面半功率点宽度在44°～72°范围内变化。因此,能很容易地根据覆盖范围的大小设计天线,它可广泛应用于超高频广播发射和多路通信。其次,它与 E面余割波束喇叭天线共同使用,能够使用临近区域的水平和垂直极化波,有助于频率的有效利用。     

分层伦伯透镜天线的辐射性能计算

介绍了伦伯透镜及伦伯透镜天线的特点，用经典电磁理论模式展开法计算平面波入射分层伦伯透镜时的散射场，然后利用此结论和互易定理计算喇叭天线作为馈源时伦伯透镜天线的辐射场。     

校正抛物环面天线口面相差的三种方法

本文导出了抛物环面天线的口面相差公式，提出并研究了校正口面相差的三种方法，还给出了相应的计算公式。     

抛物环面天线口面相差的校正方法

本文给出了抛物环面天线的口面相差公式，提三种校正共口面相关的方法，并导出了相应的计算公式。     

校正抛行环面天线口面相差的三种方法

本文导出了抛物环面天线的口面相差公式，提出并研究了校正口面相差的三种方法，还给出了相应的计算公式。     

彩管用校正透镜的一种设计方法

本文介绍了校正透镜的设计与制造过程：通过对原始校正透镜及其试验管的测试数据进行分析、利用计算机对数据进行处理并建立数学模型,来达到CPT校正透镜的自我设计、修正,直至合乎要求。     

Ka频段介质棒天线优化设计

作为毫米波成像系统焦平面阵列馈源的天线中,介质棒天线相对于传统波导、喇叭天线和渐变缝隙天线具有一些重要的优势。通过对介质棒天线的理论分析、仿真和实测,提出了一种新型结构的介质棒天线,研究了影响其特性的各种结构参数,对其进行了优化设计。该天线可通过增加长度而非横截面来提高天线增益,在较宽频带内具有较低的回波损耗,平稳的增益,较低的副瓣电平、互耦和交叉极化电平,易于排成紧密的馈源阵列,以更低的溢出损耗实现对透镜或反射面天线的有效照射。     

角锥喇叭与脊喇叭的简明设计比较

基于对角锥喇叭天线和脊喇叭天线的辐射特性的研究，对同轴-脊变换、脊曲线和后腔等关键设计点展开剖析和理解，并结合经验公式，以HFSS、 Math CAD等仿真计算软件为辅助工具，建立了一套针对角锥喇叭天线和脊喇叭天线的简明设计方法。依托某产品项目对2种喇叭天线进行了仿真设计和方案实施，从计算和仿真的结果来看，2种喇叭天线的驻波、方向图和带内增益曲线较为理想，均满足既定指标要求。同时，根据角锥喇叭天线和脊喇叭天线的结构特性和电气特性，对两者的优缺点进行了比较，阐明了2种喇叭天线在不同领域的应用，为后续的工程拓扑提供了依据和帮助。     

基于介质透镜的太赫兹引信天线技术

介绍了太赫兹频段引信天线的优缺点与背景需求。为实现太赫兹频段引信天线工程应用,分析了介质透镜天线在太赫兹频段的工作原理及应用特点,采用H面喇叭嵌装介质透镜天线形成太赫兹频段引信天线,可以有效缩短H面喇叭天线的纵向尺寸。并利用透镜的偏焦技术形成不同波束倾角的引信天线,对不同波束倾角的太赫兹引信天线进行了仿真计算,仿真计算结果验证了该技术方案的可行性。