一种右旋圆极化非谐振波导缝隙阵列天线设计

文中提出一种基于能量传输理论的非谐振波导缝隙阵列设计方法,设计了一款右旋圆极化非谐振波导缝隙阵列天线.圆极化由加载在波导缝隙上的切角正方形波导圆极化腔实现,文中分析了腔体的各设计参数对圆极化特性的影响,实现了圆极化腔与波导缝隙的分离设计.设计的8×8阵列天线工作在17 GHz,主频处能量辐射效率大于94％,主瓣增益25...     

一种宽带双极化波导阵列天线的设计

设计了一种适用于雷达、通信等领域的宽带双极化波导阵列天线。天线的垂直极化信号通过波导阻抗变换直接馈电实现,水平极化信号通过由垂直极化信号馈电、缝隙耦合的方式实现。设计的阵列天线在12 GHz～15 GHz的频带内驻波比小于2,交叉极化低于25 dB,单元增益在带内大于8 dB,波束宽度大于60°。加工天线后实测结果与仿真结果吻合,该种阵列天线既适合固定波束阵列天线,又适合具有相扫功能的阵列天线。     

遗传算法在阵列天线赋形波束综合中的应用

基于遗传算法，提出了一种新的阵列天线赋形波束综合方法，在阵列天线单元数，单元间距一定的情况下，对阵列天线单元馈电幅度，相位进行优化选择，使赋形波束达到设计要求，解决了遗传算法在阵列天线赋形波束应用时的关键技术和实现方法，进行了实验例证，获得了优良的赋形波束形状，显示了遗传算法在天线设计中的广泛应用前景。     

一种方向图可重构圆极化阵列天线的设计北大核心CSCD

为了实现天线波束的灵活重构和调控,提出了一种方向图可重构圆极化阵列天线。阵列天线选用L型探针耦合馈电以拓宽阻抗带宽和圆极化轴比带宽,并基于提出的相位变换器设计输出端口间相位差可调的馈电网络。通过控制馈电网络中相位变换器上各PIN二极管工作状态,实现了天线的主辐射波束指向在+40°,+15°,-15°和-40°角度间切换。实测结果表明,该阵列天线在四种工作状态下的重叠阻抗带宽约为22%(2.2~2.74 GHz),重叠轴比带宽约为12.2%(2.33~2.62 GHz),且圆极化峰值增益为6.48 dBi。     

基于SIW的多波束CTS阵列天线设计

文中设计了一款基于基片集成波导(SIW)的毫米波高增益多波束连续横向枝节(CTS)阵列天线,它通过切换馈电端口实现多波束功能。该天线整体结构简单,采用印刷电路板工艺实现。天线主要包含馈电喇叭、平面波转换结构以及辐射结构三个部分,由三层基板构成。馈源为基于SIW的馈电喇叭,并在口径处添加匹配结构以提高其辐射性能;平面波转换结构由SIW抛物面和渐变耦合槽组成,可将馈电喇叭辐射出的柱面波转换为幅度服从泰勒分布的平面波进而为CTS阵列馈电,因此天线具有低副瓣的特性;辐射结构为1×8的CTS阵列,通过优化缝隙宽度以保证每个单元辐射出相等的能量。天线工作在30 GHz,通过切换馈电端口可在±20°范围内实现波束切换,天线测试结果与仿真结果吻合,验证了设计的合理性。     

基于仅相位加权的阵列天线波束赋形优化方法

给出了一种仅改变相位分布的阵列天线波束赋形优化算法.在不改变阵列天线各单元的馈电幅度分布的前提下,为了使天线的辐射波束形成给定的方向图形状,采用联合应用DFP和BFGS公式的变度量优化算法对阵列天线各单元的馈电相位分布进行优化,使得优化后的阵列天线主波束形状能够与预给的波束形状吻合,从而达到设计要求.该方法为N维函数无约束极小值方法,具有快速收敛、计算量小的优点,是一种阵列天线波束赋形的通用方法.     

用于单脉冲的脊波导缝隙相频扫天线设计

对于单人便携式单脉冲雷达,设计高增益、宽扫描角度、低副瓣电平和低剖面的天线阵列对提高其探测距离、探测范围和探测精度有着非常重要的意义.设计了一种S型脊波导缝隙相频扫天线,采用S型脊波导来缩减波导的宽边尺寸,增加频率扫描波束范围.将频率扫描线阵分为两个子阵,采用同侧馈电,分别进行Taylor幅度加权,在保证分段处幅度和相...     

一种Ka频段高效率圆极化宽角扫描波导缝隙相控阵天线

该文提出一种新型小尺寸、低剖面、"f"字型波导缝隙圆极化器,高度仅1/6波长,宽度约2/5波长.基于该圆极化器,设计了一种高效率、低剖面、圆极化脊波导缝隙线阵天线.为满足空间应用中对轻质、高效率、圆极化、±60°宽角扫描相控阵天线的需求,采用该线阵天线作为阵元设计、仿真并实现了16阵元Ka频段脊波导缝隙相控阵天线.仿真和实测结果表明,该相控阵天线可实现1维±60°宽角扫描.在扫描角范围内,相控阵天线的轴比小于4.1 dB,增益下降小于4.3 dB.在0°扫描角工作时,天线的实测增益为35.9 dBi,辐射效率接近85％.     

一种Ka频段高效率圆极化宽角扫描波导缝隙相控阵天线

该文提出一种新型小尺寸、低剖面、“f”字型波导缝隙圆极化器,高度仅1/6波长,宽度约2/5波长。基于该圆极化器,设计了一种高效率、低剖面、圆极化脊波导缝隙线阵天线。为满足空间应用中对轻质、高效率、圆极化、±60°宽角扫描相控阵天线的需求,采用该线阵天线作为阵元设计、仿真并实现了16阵元Ka频段脊波导缝隙相控阵天线。仿真和实测结果表明,该相控阵天线可实现1维±60°宽角扫描。在扫描角范围内,相控阵天线的轴比小于4.1 dB,增益下降小于4.3 dB。在0°扫描角工作时,天线的实测增益为35.9 dBi,辐射效率接近85%。     

基于粒子群算法的天线阵方向图优化

雷达阵列天线常涉及方向图综合,而天线阵综合常常是利用优化算法优化单元幅相及间距等参数的过程。粒子群算法具有理论简单、参数少和易于实现等特点,文中基于这一简单易行的优化算法,给出一种阵列天线赋形波束综合方法。通过优化阵列天线中各单元的馈电幅度和相位同时实现主瓣的赋形和副瓣电平的抑制,或通过仅相位加权实现主瓣波束赋形,得到优良的余割平方赋形。通过实例设计验证了粒子群算法优化天线阵方向图的有效性。     

耦合纵缝馈电的短路波导宽边纵缝阵的分析与设计

基于三层结构（馈电缝、耦合缝、辐射缝）平面缝隙阵天线设计的需要,用场分析法对由耦合纵缝馈电的两端短路波导宽边直线纵缝阵进行了分析和综合。该法考虑了所有的互耦、高次模及波导壁厚的影响,得到了耦合纵缝馈电的两端短路波民宽边纵缝直线阵在辐射缝偏心距相同和缝长相同时直线缝阵口径分布等幅同相的结论。利用所得结论并结合泰勒线阵综合法提出了适合于对文中系统进行综合的有效方法。     

矩形波导中心倾斜馈电裂缝的精确计算

中心倾斜馈电缝的设计是波导缝隙天线的最后设计环节,由于结构的特殊性精确计算具有一定难度,至今未见报道。文中采用矩量法完成了中心倾斜馈电缝的分析,其中两层矩形波导的交叉角度是任意的,分析中同时计入了波导壁厚的影响和短路面的高次模影响。通过与HFSS仿真结果比较说明文中方法是精确有效的且具有很高的计算效率。     

波导终端缝隙对的分析

在小型波导缝隙阵设计中，采用匹配缝隙是减少终端损失、提高天线效率的关键技术之一。本文给出了矩形波导终端匹配缝隙对的分析。该缝隙对是由波导宽壁上的纵缝和横缝构成的。基于等效原理和并矢格林函数建立了缝隙对的耦合积分方程组，然后作数值求解。计算了缝隙对的反射特性与辐射特性，给出了缝隙对口面电场的幅值和相位以及波导驻波比随缝隙长度和频率的变化曲线。本文的计算结果可用于圆极化波导缝隙阵的设计     

非对称单脊波导裂缝阵天线分析

将Elliott关于矩形波导裂缝阵理论推广运用到非对称单脊波导裂缝阵天线上,在考虑了裂缝外部互耦影响的情况下,给出相应的两个设计方程,同时给出8单元谐振裂缝线阵的具体计算和设计方法。加工样品的近场和远场测试结果证明了本文理论和设计方法是正确有效的。     

Application of compound coupling slots in the design of shaped beamantenna patterns

The amount of phase control realizable by resonant compound slots for application in a standing wave array is investigated. It is shown that with a proper choice of excitation coefficients, shaped beam antenna patterns can be designed with the use of resonant compound coupling slots. A procedure for designing resonant compound coupling slots in the feed waveguide of a planar array is presented. With the use of this procedure a shaped beam antenna pattern has been realized by a planar array consisting of compound coupling slots in the end-fed configuration and conventional longitudinal radiating slots. Excellent agreement between theory and experiment is found for input VSWR and radiation patterns, thus demonstrating the utility of resonant compound coupling slots     

大功率矩形软波导的研制

矩形软波导是微波设备和馈线之间连接必不可少的一种器件。为此，我们提出了一种矩形软波导的研制方法，并在理论上进行了较为详细的分析、计算。所制得的波导具有低损耗、小驻波、大功率的特点。此研制方法可作为所有矩形软波导的通用设计。     

Beam reformatting of one- and two-dimensional arrays of CO2 waveguide lasers

The conversion of a linear to rectangular array beam is demonstrated for multi-element RF excited CO₂ waveguide lasers using the two-mirror beam shaping technique introduced by Clarkson and Hanna. High efficiency conversion of a one-dimensional array into a rectangular array format has been achieved with the reformatting mirrors in the near-field and with no auxiliary optical elements. The brightness of a 2-kW 64-element two dimensional array has been enhanced by a factor of 2 using a modified version of the reformatting technique to improve the fill factor of the array beam     

E波段折叠矩形槽波导行波管的研究

分析了一种适用于E波段81~86 GHz空间行波管的新型慢波结构——折叠矩形槽波导.折叠矩形槽波导来源于传统的矩形槽波导,将E面沿其纵向来回弯曲而形成.利用电磁场仿真软件Ansoft HFSS设计优化并最终确定了E波段折叠矩形槽波导的关键几何尺寸.同时,模拟仿真出了折叠矩形槽波导在中心频率f=83.5 GHz处的耦合阻抗沿x和y方向上的变化趋势,得出其可通过加载带状电子注获得更高的平均耦合阻抗.利用CST粒子工作室模拟得出:折叠矩形槽波导行波管在中心频点83.5 GHz处输出功率为210 W,电子效率达到8.05%.     

基于T型谐振器的抗干扰矩形波导缝隙阵列天线设计

介绍了一种抗干扰矩形波导缝隙阵列天线的设计方法,仿真、设计并加工了一款基于T型谐振器的四缝隙矩形波导缝隙阵列天线. 通过在矩形波导下壁引入周期性的T型谐振器,有效提升了天线的抗干扰能力. 测试结果表明,该天线的?10 dB阻抗带宽为10.3%（5.5～6.1 GHz）,增益为11.5～12.8 dBi,天线效率为72.1%～87.3%。与传统矩形波导缝隙阵列天线相比较,本文设计天线在抑制频段 7.9～9.6 GHz的抗干扰能力提升了32.2～69.3 dB,适用于多频段、多任务的无线通信、雷达系统等.     

THE DYADIC GREEN''''S FUNCTION IN A LOADED RECTANGULAR WAVEGUIDE AND ITS APPLICATION

This paper presents a method to derive the Dyadic Green's Function(DGF)ofa loaded rectangular waveguide by using the image method.In the calculation of the DGF,we use the integral transformation and replace the multi-infinite summation by a single one;thus it greatly simplifies the calculation and saves computer time.As an example of the DGF'sapplication,we give the moment method's scattering field calculation of a metal sphere resting onthe broad wall of the loaded rectangular waveguide.Results of our calculations well agree withboth data of experiments performed in our laboratory and those are published.It is easy to seethat the method used in this paper can be expanded to other related waveguide problems.