波导窄边缝隙阵列天线的分析与设计

波导窄边缝隙阵列天线由于效率高、功率容量大、稳定性好及副瓣电平低等特性,在雷达体制上使用广泛。对于单一波导窄边缝的隙线阵,根据设计指标,首先分析其理论模型并给定理想的设计参数,再利用Ansoft公司的HFSS软件的参数扫描及优化功能,通过局部调整设计参数就可以方便地得到缝隙的谐振结构。利用这种设计方法可以快速得出所需要的低副瓣窄边波导缝隙阵列天线。     

一种波导窄边裂缝天线缝隙倾角的改进方法

为减小波导窄边裂缝天线缝隙间互耦对天线性能的影响, 实现低副瓣的设计, 提出了一种倾角波动分布的设计方法.天线电流分布选用泰勒分布, 利用HFSS软件确定缝隙倾角初值, 在此基础上得到波动分布的倾斜角度, 并通过遗传算法对缝隙倾角进行优化.使用Matlab与HFSS软件联合仿真, 省略了建模、设置参数等大量操作, 提高了设计效率.基于此, 设计了一款长度为1.2 m的X波段波导窄边裂缝天线, 仿真发现副瓣电平比传统设计方法低2.17 dB, 加工了天线实物并进行了测试, 天线实测增益和副瓣电平分别为20.9 dBi和-28.7 dB, 验证了方法的有效性.     

一种X波段波导缝隙天线的设计与仿真

给出了波导缝隙天线设计步骤,设计一种X波段波导缝隙天线,计算了天线口径、波导数量、缝隙的单元数量、宽度、位置等参数,设计半高波导宽臂耦合谐振缝魔T和差器,在此基础上完成了天线设计。仿真结果表明,当中心频率为12 GHz时,和波束增益为28.9 dB,第一副瓣电平为-22.2 dB,所设计的天线形式可获得较好的和、差波束方向图、电压驻波比和增益等参数。     

低副瓣波导窄边裂缝平面阵天线的研制报告

介绍了研制的俄副瓣波导窄边裂缝平面阵天线的设计方法及达到的性能指标.通过实践证明了编制的CAD软件是有效实用的.可用于宽带低副瓣窄带极低副瓣天线的设计.     

矩形波导窄边倾斜缝隙天线阵的设计

介绍了一种矩形波导窄边斜缝泰勒线阵设计的方法.简要阐述了矩形波导窄边缝隙天线阵列的相关理论,并使用HFSS软件对单个缝隙结构,无限阵列环境下缝隙单元的导纳参数进行数值仿真.然后按照仿真获得的等效谐振电导曲线,运用泰勒线元法综合求出非谐振式48元波导窄边缝隙线阵,并对整个线阵进行了仿真和实测.仿真和实测结果表明,该天线阵列具有低副瓣、宽带宽、高增益等特点,并且实测结果与仿真吻合良好.     

一种Ka频段波束可捷变的低副瓣波导缝隙天线阵的设计

在传统的波导缝隙天线阵的基础上,设计了一种波束可捷变的低副瓣波导缝隙天线阵。采用巧妙的布阵设计,通过对子阵、等功分不等功分器、和差网络的优化设计等,实现了高增益、低副瓣、波束可捷变等特性,并进行了容差分析。仿真结果表明,在35.75GHz±50MHz的频带内,窄波束增益≥34.7dB,窄波束副瓣≤-25.6dB,所设计的天线在宽、窄波束两种模式下均可获得较好的方向图特性。     

新型X波段波导缝隙阵列天线的设计

为了克服传统波导缝隙阵列天线重量大、副瓣偏高等问题,提出一种小型化、低副瓣X波段波导缝隙阵列天线的设计方法。首先采用高斯分布实现其幅度加权,快速完成低副瓣波导缝隙阵列天线的设计;然后结合HFSS 软件对传统压缩波导的窄边尺寸进行优化,减小窄边尺寸;同时采用3D 打印技术制造ABS 塑料波导缝隙框架和金属电镀工艺实现天线的加工,通过仿真分析和实物加工测试验证了所设计天线的有效性。所设计的天线方位面副瓣电平可达到-25 dB 以下,重量从25 kg 减小到2.5 kg,减重比达到了90%。最后,详细分析了不同金属电镀层厚度对天线性能的影响。     

低副瓣波导窄边非倾斜缝天线研究

在波导窄边非倾斜缝隙单元两侧加金属扰动块,可以有效提高缝隙单元的等效电导和辐射能力,该方法应用于波导窄边行波阵天线设计,可减少波导行波线阵对缝隙单元数的限制。文中计算分析了长方体金属扰动块的物理参数与缝隙单元等效电导间关系,供设计时选用。最后,给出了16个缝隙单元的波导线阵的实例,实测结果与仿真设计一致,表明该分析与设计方法正确有效,且可推广应用于各种口径的低副瓣波导裂缝天线设计。     

大倾角窄边斜缝波导天线设计方法的优化

为了快速设计波导窄边斜缝行波阵列天线,文章针对公式法简单但是不精确而牛顿迭代法工作量大的特点,提出了综合两种方法的波导窄边斜缝行波阵列天线设计方法,这种方法简单而且精确。运用这种方法设计的天线与公式法相比最大副瓣电平降低了6.3 d B。     

频扫低副瓣波导窄边缝隙平面阵列天线的研究

介绍了频扫体制低副瓣波导窄边缝隙平面阵列天线的设计方法。对天线样机的测试结果表明，该天线副瓣低于－３０ｄＢ，达到预期目标。     

波导窄边缝隙天线频带特性分析

给出了波导窄边缝隙天线频带特性的分析方法。对于行波天线，基于缝隙电导在频带内的变化改变了口径分布，进而影响天线波瓣性能。该文对不同缝隙分布的天线带内性能计算，探讨了主要设计参数的选择。制作了一个试验天线，测试结果与理论分析一致。     

平板裂缝天线阻抗匹配的广义匹配方程

阻抗匹配设计是平板裂缝天线设计中需要重点考虑的问题,主要包含辐射缝和耦合缝两部分的阻抗匹配.文中采用阻抗变换器的理论,将辐射缝匹配和耦合缝匹配设计统一考虑,给出了阻抗匹配的广义匹配方程.运用广义匹配方程可以适当调整辐射缝使之收敛而不需要修改耦合缝的设计参数.     

大型波导缝隙阵与天线罩的一体化高效精确分析

针对带罩大型波导缝隙阵的辐射特性分析, 基于并行区域分解合元极算法, 提出一种多区域的精确高效算法.将每根波导缝隙天线以及天线罩实体目标作为一个有限元计算区域, 各区域之间通过基于各区域表面的边界积分方程进行耦合, 并于天线罩内部应用区域分解技术来降低计算资源实现高效计算.与传统单区域合元极的数值结果比较验证了该多区域方法的精确高效性, 还计算分析了带罩大型波导缝隙阵的频域辐射特性.     

亚毫米波段折叠光路的准光近场照射天线设计与应用

介绍了一种新颖的折叠光路近场准光照射天线设计方法,并成功应用在微波黑体定标源微弱散射的双站测量中. 在双站测量中,传统的小口径天线适用于低频范围,被测目标足够小才能保证远场条件. 与传统基于远场条件出发的小口径天线设计不同,本文所提出的准光照射天线的设计目的是在目标区降低链路衰减,实现相位平坦、幅值边缘衰减的聚焦照射,并可在近场区域内测得目标的远场散射特征. 设计基于准光学设计方法:由主反射镜和平板反射镜共同构成紧凑的折叠光路,首先确定馈源喇叭天线的等效高斯波束参数,然后基于高斯波束传播理论设计主反射镜,再通过全波仿真验证其折叠路径. 仿真分析表明即使馈源采用基本的圆锥喇叭馈源,也可实现良好的聚焦效果. 双站实测数据表明该天线设计达到了设计目的,为亚毫米波近场双站散射测量的开展提供了关键性的波束控制,具备广泛的应用价值.     

C型及L-C型缝隙在波导纵缝阵中的应用

在借鉴前人工作的基础上,提出了一种波导缝隙平面阵末端馈点改进型的缝隙样式,即C型缝隙和L-C型组合缝隙。文中主要讨论了这两种缝隙的理论依据、在波导缝隙驻波阵中的工作原理和应用形式,并在理论分析的基础上,对这两种缝隙的单缝隙电参数性能、在波导缝隙阵末端馈电的应用等进行数值仿真。理论分析和数值仿真都证实了这两种缝隙形式在驻波阵末端馈电应用中,确实能够简化设计,并得到比已有的几种方法更好的性能。     

一种旁瓣匿影天线系统设计

旁瓣匿影是相控阵雷达采用的一种典型抗干扰技术。天线系统是旁瓣匿影的核心硬件设备,其设计直接关系到匿影波束能否有效压制干扰信号。针对目前旁瓣匿影容易出现的波束覆盖穿刺等问题,文中设计了一种旁瓣匿影天线系统,它包括全向匿影天线、低噪放耦合模块。通过匿影天线与低噪放集成设计提高匿影链路的干噪比。全向匿影天线采用方位全向双极化天线设计,水平极化匿影天线采用扁波导缝隙全向天线,垂直极化匿影天线采用扁平双锥全向天线。仿真结果表明,两种天线可实现方位向水平极化与垂直极化的全向覆盖。经实测验证,匿影波束能完整覆盖主天线副瓣区,可有效提升雷达系统的抗干扰能力。     

基于非均匀特异媒质的赋形天线设计

在PCB板表面蚀刻不同尺寸的微带单元结构,构建非均匀特异媒质层,并将其放置在天线辐射单元前方,利用非均匀特异媒质层对电磁波不同的反射系数,实现对天线辐射波束的赋形。设计了由不同尺寸正方形贴片组成的非均匀特异媒质层,并放置于工作频率为5.8 GHz的矩形贴片天线前方。仿真和测试表明:该非均匀特异媒质层能够在基本保持贴片天线工作频点和回波损耗曲线不变条件下,通过调整与贴片天线距离,实现辐射波束由笔形波束向宽角波束和马鞍形波束的赋形转换。为赋形天线设计提供了一种有效的新方法。     

S波段宽波束圆极化天线设计

随着现代无线通信系统的发展,对天线也提出了一些特定的更高的要求。设计了一种S频段宽波束圆极化微带天线,以满足系统对天线宽波束辐射的要求;在天线的辐射贴片上附加寄生贴片以展宽天线带宽,并利用金属化过孔以实现单边短路,达到天线小型化设计的目的;利用旋转结构结合多点馈电技术以获得微带天线宽波束圆极化辐射。通过理论分析并利用三维电磁仿真软件HFSS对天线进行了仿真设计和实验,仿真结果与测试结果吻合良好。     

基于GA 与PIM 混合方法的基站天线波束赋形设计

基站天线的波束赋形设计是提高移动通信系统信道性能的关键技术之一。将投影迭代法和遗传算法应用到板状振子型基站天线的计算中,实现基站天线的快速优化设计。首先把振子形式假设为条带形状,对振子和底板均采用RWG基函数展开,得到传统矩量法的矩阵方程,然后通过投影迭代逐步修正未知电流,进而求得天线的远场方向图与天线尺寸的关系,最后与遗传算法相结合,优化设计了斜极化基站天线的波束赋形。实验结果与设计结果相吻合,证明了该方法的实用性。