C 波段定向共形微带天线的设计

本文研究设计了某C 波段共形微带天线。该天线在60mm*60mm 的有限尺寸范围内由4 个辐射单元构成 了一个2*2 的微带阵列天线。辐射单元采用开槽的形式,通过调整馈线插入深度,使馈线与贴片单元达到良好的阻 抗匹配。从仿真结果和实测结果可以看出,该天线电压驻波比在0 f ±20 MHz 的频率范围内均小于1.5,且实测方向 图与仿真方向图非常吻合,在0 f 处天线增益达到8.4dB,满足设计指标要求,性能优良,可以满足军事飞行器的使 用要求。     

一种毫米波宽角扫描Vivaldi 天线设计

设计了一种工作于毫米波段的金属Vivaldi 天线,天线宽带扫描性能优异。天线结构利用Vivaldi 作为辐射单元,将其集成到带状线耦合的馈电基板上,馈电网络与辐射天线结构相对独立,便于加工。通过仿真得到:在27. 2 GHz ~46. 0 GHz 范围内VSWR<2;在27. 5 GHz ~42. 2 GHz 频段内,天线驻波比在E 面和H 面45毅扫描范围内满足小于2 的匹配特性。文中利用设置周期性边界条件的方法优化天线尺寸并仿真分析天线参数对扫描带宽的影响。通过驻波比、交叉极化、天线增益的仿真分析天线性能。     

车载超宽带电阻加载单极子天线系统研究

针对实际工程应用中安装在探测车尾部的表层穿透雷达天线的需求,设计了一种中心频率为60MHz的超宽带车载电阻加载单极子天线。对整个天线系统的电压驻波比、辐射方向图和时域辐射特性进行了研究,分析了介质的电特性参数(介电常数和损耗正切)对雷达系统探测能力的影响,根据仿真设计结果制作了一套收发天线样机,并将样机安装在探测车上,在冰川进行了外场探测试验。仿真和实测结果表明,所设计的天线具有较低的电压驻波比、良好的辐射特性以及较小的振铃,并且质量轻、结构简单、易于车载安装,能够满足车载表层穿透雷达的需求。     

一种基于蝴蝶结型的天线单元的设计与实现

介绍了一种基于蝴蝶结型天线形式的天线阵天线单元的设计,蝴蝶结型天线具有形式简单、频带宽、交叉极化低和增益高的优点。通过电磁仿真软件计算了天线的驻波比和方向图随频率的变化规律。分析表明,该文中的天线单元超宽带、全向,满足驻波比的要求,具有良好的应用前景。     

基于遗传算法的超宽带天线设计*

利用遗传算法结合时域有限差分法对一款平面微带天线进行局部搜索,设计出了一种新型平面超宽带天线,该天线在3～11GHz频段内电压驻波比小于2,满足了FCC规定的指标要求.将天线加工成实物,对天线性能进行测试,实测结果、CST仿真结果和数值计算结果基本吻合,达到了设计要求.由天线的方向图和增益特性结果显示,该天线的设计方法正确有效,相较于全局搜索,提高了设计效率;所设计的天线性能优良,具有较高的实用价值.     

一种小规模超宽带相控阵天线设计

目前基于阵元间强耦合效应已设计出超宽带相控阵天线,但是其规模较大。针对规模小或者在扫描方向上规模小,如何增强阵元间耦合而实现超宽带相控阵天线的问题,采用平衡对踵Vivaldi天线(BAVA)作为天线单元,优化天线单元辐射金属的形状,并采用镜像法布阵天线单元设计出一个小规模4×16的斜极化超宽带相控阵天线。仿真和试验结果表明,采用的方法可以增强小规模超宽带相控阵天线的阵元间耦合效应,实现频率0.8f0~2.0f0驻波比小于2,法向增益达17.34~23.0 dBi,在±45°范围内实现无栅瓣扫描。该小规模超宽带相控阵天线已在实际工程中应用。     

X波段二维宽带宽扫背腔微带天线

设计了一种X波段背腔微带天线,采用探针和口径耦合相结合的馈电方式实现了小单元间距下单层微带贴片的宽带工作,并弱化了馈线寄生辐射对方向图的扰动。设计加工了8×8单元的天线小阵。实测结果表明,该天线在设计要求的2GHz带宽内驻波小于1.5,驻波小于2的相对带宽25%;方向图测试结果表明实现了方位向45°、俯仰向30°的扫描,增益22.8dB,天线效率大于80%,可满足二维宽带宽扫瓦片天线的实际应用需求。     

基于印刷振子和微带贴片的双极化天线单元研究

该文基于互补天线的原理,研究了一种基于印刷振子和圆形微带贴片的双极化天线单元,其中印刷振子为电流辐射源,圆形微带贴片等效为磁流辐射源,它们分别组成了两个极化端口,在空间形成双极化的辐射场。采用全波电磁仿真技术对该天线结构进行了电磁仿真和优化设计,仿真结果表明,在工作频带范围内,所设计的双极化天线的隔离度达到22 dB以上,在主辐射方向的交叉极化电平低于-20 dB。加工了双极化天线单元并进行了测试,其电压驻波比、端口隔离度和交叉极化电平均满足双极化天线的技术指标要求,验证了该双极化天线设计的可行性。     

K波段圆波导天线及阵列设计

设计了一种适用于雷达、通信等领域圆极化波导天线单元及天线阵列.采用阶梯型阻抗变换器进行了阻抗匹配,并通过矩形波导输出.在K频段内电压驻波比小于2.0:1,单元增益大于5 dBi,单元波束宽度大于95°.设计的天线阵列可实现±45°的波束扫描.采用介质加载的方式进行了小型化设计,满足阵列合成波束的扫描要求.对加工天线原理样机并进行了测试,测试结果与仿真结果吻合.     

一种圆极化可重构微带天线的设计

对圆弧寄生单元微带天线进行了理论分析,设计了一种圆极化可重构的圆形微带天线。该天线通过电控开关控制圆弧寄生单元的状态,从而实现左、右旋圆极化的转换。并利用仿真软件HFSS13.0对天线的特性进行了仿真验证。结果表明,在天线回波损耗S11<–10 dB时,该天线在频段为2.38~2.51 GHz,3 dB轴比带宽为30 MHz,且最大辐射方向处正交极化差达20 dB以上。天线的整体辐射性能良好,且结构简单易于实现,很容易在低频段匹配到50,能够满足WLAN在2.4 GHz频段的要求。     

低雷达截面的超宽带扇形天线

 本文研制了一种新型可用于低可见平台的超宽带扇形天线.该扇形天线利用由一个矩形条带和对称分布在该矩形条带上的8个圆弧条组成的扇形结构设计天线的辐射单元;利用两边倒有90度圆弧角的矩形设计辐射地板;并将辐射单元和辐射地板分别印制在FR-4介质材料板(介电常数为4.4)的两侧.研究天线的辐射和散射特性,并与参考天线作对比,发现在满足超宽带天线的相关指标要求下,本文提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.本扇形天线适用于对超宽带天线有低雷达截面要求的场合.     

一种圆极化可重构微带天线的设计

对圆弧寄生单元微带天线进行了理论分析,设计了一种圆极化可重构的圆形微带天线。该天线通过电控开关控制圆弧寄生单元的状态,从而实现左、右旋圆极化的转换。并利用仿真软件HFSS13.0对天线的特性进行了仿真验证。结果表明,在天线回波损耗S11<–10 dB时,该天线在频段为2.38~2.51 GHz,3 dB轴比带宽为30 MHz,且最大辐射方向处正交极化差达20 dB以上。天线的整体辐射性能良好,且结构简单易于实现,很容易在低频段匹配到50,能够满足WLAN在2.4 GHz频段的要求。     

64元Ku波段宽频带高增益微带天线阵设计

利用口径耦合馈电、双层微带贴片结构设计了一种用于Ku波段的宽带微带天线单元,并设计了64元宽频带高增益阵列天线.天线单元的仿真电压驻波比VSWR≤1.5的情况下,相对阻抗带宽达到25.6%.64元阵列天线的测量结果表明:相对阻抗带宽(VSWR≤1.5)达到8.9%,天线增益24.4dB,与仿真结果一致.     

宽带平面单极天线

提出了一种宽带平面单极天线,其辐射单元为底部具有斜切角的矩形铜片,馈电点偏离辐射单元的中心位置,斜切角和不对称馈电的应用有效地扩展了带宽.用Ansoft HFSS软件对天线尺寸、斜切角和馈电点位置等参数对天线特性的影响作了分析,给出了这些参数的最佳值,并根据这些最佳参数制作了天线样机.以电压驻波比小于3.5:1为标准,实测得到的天线带宽为70～3000 MHz.电压驻波比和方向图的测量结果与仿真结果吻合较好.     

低互耦星载相控阵天线设计

介绍了一款工作于Ku频段的低互耦星载相控阵天线的设计方法, 采用在阵列单元周围加载金属腔体的方式降低阵列单元之间的互耦效应, 从而改善相控阵天线的方向图扫描特性.针对相控阵天线在二维±60°范围内低副瓣波束扫描的特点, 对5×5子阵和16×16阵列进行了研究, 验证了阵列的互耦降低方法的有效性和电性能.研究结果表明:相控阵单元间互耦小于-16 dB, 而相控阵单元在15.1~16.8 GHz电压驻波比小于2, 相对带宽11%;在频率为f₀±500 MHz范围内, E面3 dB波束宽度大于98°, 5 dB波束宽度大于113°, H面3 dB波束宽度大于113°, 5 dB波束宽度大于122°.在仿真设计的基础上, 研制了子阵天线试验样机, 测试结果与设计结果吻合良好, 证明了降低互耦方法的有效性, 天线单元方向图满足在±60°范围内波束扫描的要求, 可应用于相控阵雷达系统.     

微带补片激励的宽带背腔天线

为满足飞行器天线在防护层下工作的要求，从双层微带天线出发，采用ANSOFTHFSS软件计算了天线窗内的场分布；阐述了微带激励的背腔天线的工作模式，包含微带TM11模过渡为口径面近似TE11模辐射和开口的异形谐振腔（TM010和TM210）辐射；设计出了宽带匹配的天线样机，并给出了相关设计尺寸。测试结果表明，该天线在S波段驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）≤2．0的匹配带宽达到42％。     

宽带高增益圆极化微带-喇叭组合天线

研究了一种具有良好工作性能的微带-喇叭组合右旋圆极化天线,首先设计了一种双层宽带圆极化微带天线结构,同时满足电压驻波比(VSWR)≤2,轴比(AR)≤4 dB的频带宽度(Bw)≥24%,主极化增益大于9 dBi;通过引入角锥喇叭结构,在工作频带内将天线增益提高到12 dBi以上,同时不影响原天线的其他性能。为更好了解微带-喇叭组合右旋圆极化天线的性能,并快速而准确地设计该天线结构,对天线主要几何参数进行了适当分析和研究。     

一种低剖面高增益RFID天线的设计

本文设计了一种具有低刨面高增益的RFID线极化微带天线。该天线是一种空气介质的微带天线,由底板、两个矩形辐射单元和一个馈电结构组成,其中馈电结构设计巧妙、简单。经过HFSS仿真与优化后,实测天线驻波小于15的带宽为23MHz,天线最大增益有1O．8dB,完全满足UHF频段RFID的应用要求。该天线产品性能参数稳定,生产成本低廉,具有较高的产业应用价值,已经批量生产,并获得了国家实用新型专利证书。     

一种毫米波宽带宽波束双极化微带天线

针对宽波束天线在5G毫米波宽角扫描阵列的应用,设计了一款基于接地金属柱的毫米波双极化微带天线单元。该天线具有低剖面、宽带、宽波束等优点。天线采用双“H”型缝隙耦合馈电,通过寄生贴片与开槽基板共同辐射展宽波束宽度,通过调节接地金属柱结构改变输入阻抗展宽阻抗带宽。实测结果表明,该天线的3 dB波束宽度在24.5～27.5 GHz的频带内(电压驻波比小于1.8)均大于130°,交叉极化比大于18 dB,两个端口之间的隔离度在频带内均高于26 dB。测试结果与仿真结果吻合较好。     

经济型舰载相控阵截获雷达天线

介绍一种试验性质和截获雷达天线,该天线采用相控阵技术,经济实用,天线阵用带有移相器的裂缝波导阵实现波束的方位面扫描,通过配置在裂缝阵前面的Radant透镜进行波束的俯仰面扫描,这样就避免在每个辐射单元后面使用移相器或T／R组件,从而利用行0－列相位控制简化对波束的控制,降低天线阵的成本,与每个辐射单元后面使用移相器或T／R组件的同样尺寸的天线阵相比,该天线阵的生产费用估计不到前者的1／3