短波宽带折合振子天线的矩量法分析

文中利用矩量法分析了在实际通信中广泛应用的短波宽带折合振子天线，对使天线频带变宽的加载阻值进行优化。同时改变天线折合部分导线的直径，给出了在理想导电地面存在时的天线振子上的电流分布、垂直面和水平面的方向图和最大辐射方面的增益，为实际应用提供了理论依据。     

宽角扫描双反射面天线的方向图分析

为了计算双反射面天线的宽角扫描辐射特性,该文给出了一种双反射面天线的方向图混合分析方法．先将几何光学和基于傅里叶-贝塞尔方法的物理光学相结合,提出了一种有效的双反射面天线次级方向图分析方法．与文献中已有结果的比较表明,文中的混合方法是可行和精确的,并采用该混合方法对一个侧馈偏置卡塞格伦天线进行了分析,给出了该天线的宽角扫描辐射特性和增益．计算结果表明,该天线在宽角扫描过程中,辐射方向图无太大畸变,增益损失很小,副瓣电平优于-20dB．     

一种宽带平面单极子天线设计

设计了一种介质基板尺寸为80.0mm×70.0mm×1.6mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4的宽带微带天线。基于软件HFSS对天线进行仿真,结果表明:天线工作带宽可达到0.79~2.81 GHz(回波损耗dB(S(1,1))≤-10dB,驻波比VSWR≤2),相对带宽达112%,覆盖GSM900、CDMA800、DCS1800及PCS1900通信波段,同时包含无线局域网WLAN 2.45GHz波段,在工作频段内具有良好的辐射方向性和增益,可用于手机信号屏蔽仪天线设计。结果同时表明接地面尺寸比辐射贴片尺寸改变对天线带宽的影响大。     

侦收用宽带高增益天线及天线场的小型化

众所周知，在点对点的ＨＦ及ＶＨＦ通信中，广泛应用菱形天线．对于通信中心站，为得到３６０°及必要的频率覆盖，常由若干副菱形天线组成，在频率５～１０ＭＨｚ时，由菱形天线组成的天线场往往占地大约２×１０５ｍ２，据此，文中研究了用天线阵代替单副菱形天线和它的庞大的天线场，使得短波天线及其天线场小型化     

同轴高增益天线的矩量法分析

本文利用矩量法分析了垂直同轴高增益天线的电流分布、辐射特性及增益。计算结果与实验结果取得了很好的一致,为设计该类天线提供了一条可靠途径。     

非全向介质谐振天线的数值模拟

在PC机上对一个非全向介质辐射器（UDR）模型进行了FDTD模拟,求出了远场区辐射方向图,观察了脉冲波形的传播过程,讨论了前后功率流动情况,得出了的数值结果与实测有较好的吻合,证明了这是一种仅在正前方有极强辐射的波束高增益天线雏形,它的这种特性较适合应用于卫星通讯天线和移动通信的手机天线,它的方向图增益较单极子天线有极大的提高;此外,这种天线模型也可应用于车载天线、空间功率合成器。     

用于无线体域网的高鲁棒性可穿戴天线设计

为了在无线体域网中实现可穿戴设备与基站间的体外通信,设计了一种工作在WLAN(2.40～2.48 GHz)频段的高鲁棒性可穿戴天线。采用微带贴片结构,实现了天线体外模式辐射;采用完整铜箔作为天线的地面,提高了天线的鲁棒性;采用耦合馈电与槽缝曲流技术,增加了天线的阻抗带宽。进一步制作了天线实物,测试并比较了天线在自由空间内、加载人体后和改变外部环境后不同阶段的反射系数与辐射增益结果,以及加载人体后的链路余量与人体比吸收率的情况。结果表明：在自由空间内和加载人体后,天线阻抗带宽均可以覆盖WLAN频段,且天线具有体外模式的辐射方向图。在外部环境变化时,天线均谐振在了WLAN频段内,最大辐射增益变化仅有3.04%,证明了天线具有较高的鲁棒性。在不伤害人体的情况下实现了无线体域网中可穿戴设备与基站间的高鲁棒性体外通信。     

超宽带天线的一种设计方法

根据电磁场理论提出了一种用于无线通信的微带贴片天线设计方法．根据天线的工作频带,对天线进行结构设计及辐射结构的等效电路分析．为了验证该天线结构参数的有效性,对该天线进行有限元仿真、相关结构参数优化,以达到带宽和辐射最优的目的．经实际制作和测试,结果表明,该天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达10GHz(2.0～12.0GHz),倍频带宽高达6,其带宽是十字交叉单极子天线带宽的3倍之多．此外,该天线在工作频率内具有良好的全向辐射特性和增益水平,天线结构简单,性能稳定,实用性强．     

一种超宽带小口径高增益介质棒天线

为了实现空间环境地面模拟装置中微波传输测量系统对测试天线的小型化要求,提出一种覆盖K/K_a波段的小口径高增益介质棒天线。基于CST仿真软件对所提出的介质棒天线进行了设计优化,并加工了天线实物。仿真及实验结果表明天线的工作频带为18～40 GHz,带内增益为8～18 dBi。所设计的天线具有口径小,增益高,超带宽,易于加工等优点,可以用于空间环境地面模拟装置的天线测量系统。     

一种新型宽带方向图可重构天线

设计了一种具有两个辐射模式的宽带方向图可重构天线。该天线由两个准八木天线单元组成,两个单元的辐射体分别指向相反的方向。两个单元使用同一根同轴线从背面馈电,在每个单元的馈线与同轴线馈点之间安装一个PIN二极管以控制辐射模式。在天线振子的下方安装反射板用以调节天线的辐射方向,避免了天线对射频组件的干扰。仿真结果显示,天线的工作频段为5.00~5.65 GHz,两种模式的主瓣分别指向θ=±55°,3 dB波瓣宽度均为110°,工作频段内增益为7.3~7.7 dB,调节反射板的尺寸可以改变天线的主瓣指向。对该天线进行了实际制作和测量,实测结果和仿真结果较吻合。该天线可以用于智能通信系统。     

多模导航系统的接收天线的设计

在多模导航系统接收机中可以用一个宽带天线来覆盖所有频段,实现导航信号的共同接收。平面螺旋天线具有很宽的工作频带,在现代通信领域应用越来越广。由于在宽频带内实现匹配较难,天线效率不高,尤其低仰角增益不高,限制了其在导航系统中的应用。文中设计的平面阿基米德螺旋天线采用了自互补结构,加入了反射腔和吸收电阻,有效地改善了辐射及宽带匹配特性,并在低仰角也达到了增益要求。因此它可以作为多模导航系统的接收天线。     

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.     

高增益MMDS发射天线的设计与应用

以带金属面反射器的对称振子对基本单元,研究设计出满足辐射方向图要求的阵单元模型,同时研究了利用这些阵单元模型组成垂直极化线天线阵的阵列结构参数,并对馈电网络进行详细的研究,设计出满足各种辐射方向图和增益要求的发射天线,以适应不同MMDS系统应用要求,这些天线在实际应用中取得了良好的效果。     

一种基于电磁(光子)晶体基底的新型贴片天线的研究

给出了一种基于电磁(光子)晶体基底的新型贴片天线.用时域有限差分法(FDTD)研究了该新型天线的表面波以及阻抗、辐射方向图、带宽和增益等;并将它们与普通贴片天线进行了比较.结果表明,光子晶体结构对表面波的抑制非常明显,从而改善了天线的性能,包括增加了天线的带宽,提高了向前辐射的增益,削弱了沿基底方向(90°侧面方向)的辐射等.     

用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线设计

设计了一种用于无线通信的新型宽带旋转贴片天线,通过对称旋转天线的矩形辐射贴片,天线的带宽得以显著扩展.讨论了贴片旋转角度及其他结构参数对天线带宽的影响.为了验证该设计的有效性,对所设计的天线原型进行了实际制作和测试.测试结果表明,所设计天线的阻抗带宽(10dB回波损耗)可达6.97GHz(2.29~9.26GHz),相对带宽约为120.7%,这一带宽接近传统交叉单极子天线带宽的两倍.此外,该天线在整个工作频率范围内具有较好的全向辐射特性和增益水平.     

一种超宽带高增益对踵Vivaldi天线

本文设计了一种带宽3.3～40 GHz的新型超宽带高增益对踵Vivaldi天线,该天线介质板两侧采用相同的辐射结构,由一个微带线和两条指数型槽线构成.在天线辐射方向添加一块梯形结构介质板,将天线正反两面的表面电流限制在天线辐射方向,既可以矫正E面方向图的增益峰值偏移角度,也可以提升天线辐射强度.实测结果显示,3.3～4...     

小型化短波天线及其频带扩展方法

为了克服短波天线小型化引起的带宽变窄的问题,提出了一种类似于电偶极子的新型小型化半球线栅结构的短波天线.该天线结构简单,馈电方便.最大尺寸3.6 m,是低频波长的3.6%,高频波长的36%.利用CST MWS软件进行仿真并制作了缩比模型.仿真和测试结果表明,该天线能够在不加载、不用匹配网络的情况下相对阻抗带宽达到40%,并且兼顾了增益与效率.继而研究了通过加载集总元件扩展天线频带的方法,并进行了仿真和实验验证.     

高增益MMDS发射天线的设计与应用

以带金属面反射器的对称振子为基本单元 ,研究设计出满足辐射方向图要求的阵单元模型 ,同时研究了利用这些阵单元模型组成垂直极化线天线阵的阵列结构参数 ,并对馈电网络进行详细的研究 ,设计出满足各种辐射方向图和增益要求的发射天线 ,以适应不同 MMDS系统应用要求 ,这些天线在实际应用中取得了很好的效果     

一种高效率高增益PCM圆极化天线设计

针对现行极化转换超表面孔径效率不高及增益改善不足等问题,设计了一种应用于X/Ku波段的高效率接收-传输型超表面天线．设计的天线接收层为高反射率的矩形贴片,传输层为十字交叉缝隙,辐射层是以12×12单元排布的斜缝隙矩形贴片．通过调整馈源天线金属地板与超表面接收层构成了FP谐振腔空气层的高度,提高了同相反射增益．仿真结果表明,设计的天线峰值增益达到了14.8 dBic,圆极化带宽为12.3～12.6 GHz,实现了良好的圆极化辐射性能;与其他类型的FP谐振腔天线相比,该超表面天线具有高增益、圆极化、高效率辐射特性．     

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。