宽带重叠微带贴片天线的分析与设计

分析和设计了一种宽频带微带贴片天线应用全波分析法（ＦＷＡＭ）研究表明，双层重叠微带贴片天线（ＳＭＤＰＡ）具有比普通单贴片微带天线宽得多的带宽利用离散复镜像理论（ＤＣＩＴ）精确计算了所涉及的索末菲积分（ＳＩ），其速度比数值积分法（ＮＩＭ）快数百倍通过改进ＳＭＤＰＡ的馈电结构，使其带宽在ｓ≤２时展宽至２２％以上最后，设计了匹配网络，从而使其带宽在ｓ≤１５时达到约２５％     

添加覆盖层的宽带微带贴片天线

分析设计了一种添加介质覆盖层的宽带微带贴片天线,该天线为2×4微带阵列天线。在宽带单个单元微带天线的基础上,采用合理的匹配网络,组成宽带微带阵列天线。用IE3D软件进行仿真,并且给出了本天线与一不同匹配网络的2×8阵列天线的结果比较,说明添加覆盖层以及利用合理的匹配网络可增加微带天线的带宽。     

一种微带贴片天线RCS减缩新方法

为了减小微带贴片天线的雷达散射截面(RCS),利用电磁带隙结构(UC-EBG)的带阻特性,提出用UC-EBG代替普通金属作为微带贴片天线的地板．当天线工作频带内的电磁波入射时,UC-EBG地板呈现出带阻特性,不影响天线的正常工作;而在该频带以外,UC-EBG地板具有良好的带通特性,对入射电磁波起透射作用,从而可以达到减小天线带外RCS的目的．仿真和测量的结果吻合良好,证明了此方法的有效性．     

一种宽波束微带贴片天线的实验研究

介绍了一种新型的宽带宽波束相控阵天线单元.对该天线单元,分析了天线各结构参数对天线驻波特性及方向图特性的影响.用HFSS 8.0仿真软件进行了有效的优化,并加工测试了一个单元,给出了测试结果,且与仿真结果吻合较好,验证了该天线单元的宽带及宽波束特性,实测波束宽度在E面和H面都达到110°,天线驻波比小于1.5的相对带宽达到48%.     

四单元微带贴片天线阵的设计与实现

为了降低微带天线阵的设计成本、缩短研制周期，研究了利用数值仿真技术设计微带天线阵的方法．采用“设计-仿真-调整-仿真-制作-测试”的设计、实现过程设计了一个四单元的矩形微带天线阵，并进行了测试．测试结果满足实验要求，也证明了该设计方法的正确性．     

微带不均匀性的全波分析

本文介绍一种严格分析微带不均匀的全波分析法。它包含了辐射效应和耦合效应,适合于分析一些非规则的微带不均匀性。     

一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙，缝隙采用矩形槽形式，并在叠层贴片间引入空气隙，以降低介质板的平均相对介电常数，即降低了该微带天线的Q值，从而达到了增大频带宽度的目的。测试结果表明，单元天线端口驻波比小于2（VSWR〈2）的相对带宽达到20．5％，理论计算结果与实测值非常一致。     

紧凑型四频微带贴片天线的快速设计

多频天线能满足多功能通信系统共用一个发射天线的需求,符合系统集成化的趋势.本文通过在正方形微带贴片上开槽与增加销钉的方式,提出一款紧凑型四频微带贴片天线,给出了快速设计流程.改变开槽的大小和销钉的位置可以控制各工作频段的中心频率和输入阻抗,并使用商业软件对天线进行了全波仿真.通过仿真和实测得到天线各工作频段的回波损耗S₁₁参数及辐射方向图,验证了设计思路和天线性能参数.该模型的设计对多系统兼容性天线的设计具有一定意义.     

具覆盖层微带贴片天线的时域有限差分法分析

采用时域有限差分法模拟了具有覆盖层微带贴片天线的瞬态特性 ,为实现含多种介质复杂结构天线的分析应用理想匹配层吸收边界条件和网格共形技术模拟同轴线的馈电 ,求解出与实验结果有极好的吻合的谐振频率 ,并进一步求解辐射方向图 ,讨论了不同介质覆盖和空气隙对微带贴片天线谐振频率和辐射特性的影响 .     

基于BP神经网络矩形微带天线谐振频率预测

谐振频率是微带天线的重要技术指标,建立合适的数学模型以获得微带天线精确的谐振频率,在微带天线的设计中至关重要,通过BP神经网络建模的方法对天线谐振频率进行预测.以一款谐振频率为2.4 GHz的矩形微带天线为分析算例,通过HFSS软件的仿真计算,获取了大量的天线样本,在此基础上建立了矩形微带天线的BP神经网络模型,并预测出不同结构参数下5个矩形微带天线的谐振频率.再将这5个天线的结构参数输入HFSS软件,用HFSS软件对这些天线进行仿真得到其谐振频率,比较结果证明采用BP神经网模型预测得到的天线谐振频率与HFSS仿真结果间误差很小,说明神经网络预测得到的天线谐振频率有效,本文的设计方法可行,效果良好.     

一种偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线

提出一种新型偶极子背馈的室内三频段微带贴片天线.8片不同尺寸的金属贴片被对称置于一对λ/4平板宽带偶极子前侧的介质基片顶面.偶极子与基片被空气隙隔开,它通过两节平行等宽的λ/4导体条带阻抗变换器与50Ω同轴线相连,通过电磁耦合对贴片馈电.天线覆盖三个主要的移动通信频段CDMA/GSM900(820~975MHz,VSWR≤2.5),GSM1800/DCS/PCS/UMTS(1585~2060 MHz,VSWR≤2),和Bluetooth/WLAN/ISM(2.39~2.502 GHz,VSWR≤2).增益为5~10 dBi,-3 dB波束宽度在E面和H面均不小于60°.另外,该天线还有结构简单和低剖面的优点,适合室内无线通信.     

一种RCS计算的新方法

给出了使用矩量法分析微带天线散射的方法,由于引入了附加模基函数,能够较准确地分析探针的作用.提出了使用两种不同负载的天线的散射场求天线接任意负载时天线的散射场的新方法,为快速分析微带天线的散射特性提供了理论基础.数值结果证明了这种方法的有效性.     

利用开槽和短路探针加载减缩微带天线RCS

提出利用开槽和加载短路探针等微带天线小型化技术,降低天线谐振频率,减小天线尺寸,抑制天线结构项散射从而实现天线雷达散射截面(RCS)减缩．在微带天线上应用此方法所得的仿真结果表明,使用该方法后天线工作频带内的RCS可降低4dB左右,而天线的增益下降不到0.4dB,从而保证天线的辐射性能的同时,明显地减小了工作频带内天线的雷达散射截面．     

Design of a novel miniaturized broadband microstrip antenna

The method of broadening the bandwidth of the low-profile single patch antenna is studied. A novel rectangle-shape broadband signal patch antenna using the dumbbell-shape Defect Ground Structure (DGS) is proposed in this paper. The antenna consists mainly of the rectangle patch and two surrounding parasitic patches with a C-shaped slot. The resonance characteristics of the parasitic patches are analyzed to determine the dimension of the parasitic patches, and then taking advantage of the gap in etching and DGS, the bandwidth of the antenna is widened. This patch antenna is calculated by Ansoft HFSS. The results validate the proposed approach, which helps the improvement of the bandwidth of the antenna from 500MHz to 1000MHz. Compared with the typical microstrip antenna, the proposed antenna is compact in size, light in weight, and low in longitudinal dimension. The designed antenna is suitable for the design of an array to reduce the coupling among array elements. The substrate of the antenna is the signal layer RF4, and it can be applied in industrial production expediently.     

阻抗型FSS在阵列天线RCS减缩中的应用

设计了一种环状阻抗型频率选择表面吸波结构,并对其单元的电磁特性进行了详细分析.在此基础上将该阻抗型频率选择表面吸波结构应用于微带阵列天线雷达散射截面的减缩中.阻抗型频率选择表面结构由周期排列的频率选择表面单元组成,每个单元均由3个阻抗环构成,阵列天线为2×2的微带贴片天线阵,并将阻抗性频率选择表面结构排列在阵列天线单元之间.仿真结果表明,该结构可在6~22GHz频段内表现出良好的吸波特性.将其加载于微带阵列天线时,对天线的辐射特性产生的影响较小,且天线的单站雷达散射截面减缩效果明显,最大减缩量可达27dB,实现了宽带、宽角域的天线雷达散射截面减缩.     

PBG结构方形切角微带天线的设计

介绍了一种在传统方形切角微带元上加PBG结构的微带天线。在辐射元的四周刻蚀了等间距的方型贴片,并在中心过孔与地板短路,形成高阻抗表面(HIGP)。仿真和实测结果表明,通过在方形切角微带元四周加高阻抗表面(HIGP)结构,能使天线在不改变园极化特性的基础上,有效地改善天线的前后比,提高天线的增益并有效减少天线的尺寸。     

一种双频超薄吸波结构在微带天线中的应用

设计了一种新型超薄双频带雷达吸波结构,通过提取阻抗参数、分析表面电场和电流分布,阐明了其吸波原理,并将其用于双频带微带天线,减缩天线带内雷达散射截面.结果表明,该结构在两个不同的频段内实现了高效吸波,且吸波效果具有入射角稳定性和极化角不敏感性;加载该吸波结构后,微带天线的辐射性能保持不变,而在天线的工作频率4.29GHz和6.49GHz处,其雷达散射截面分别减缩了8.59dB和9.9dB.实测与仿真结果相吻合,表明该结构能够有效应用于双频带天线的带内隐身.