超宽带脊喇叭天线的设计与研制

超宽频带天线是电磁干扰,电磁兼容测量和无源测向,侦察与干扰必需的重要设备,各种不同技术要求的加脊喇叭天线因其极宽的频带,相对平坦的增益,较小的体积和使用安装方便等优点,被广泛使用,本文就超宽带加脊喇叭天线的设计方法进行探讨了讨论,并给出了恒达公司研制的1－18GHz超宽频带加脊喇叭天线的设计实例和测试数据。     

500MHz～3.5GHz高性能宽带双极化天线的研制

本文研制了一种500MHz～3.5GHz高性能宽带双极化四脊喇叭天线.首先采用化四脊喇叭天线为双脊喇叭天线的设计方法设计初步模型,然后利用HFSS对四脊喇叭天线的参数及结构进一步优化,提高了两个极化端口的驻波比性能:一方面对四脊波导各个参数对驻波比的影响进行分析,选出最优的参数组合:另一方面,结构上采用渐变结构、脊末端顶入导体杆、特制细探针馈电等设计.最终的测量结果显示,优化后的天线具备高性能:工作频带宽、方向图好,驻波比低,且两个极化端口的驻波比一致性好.     

用于公路检测的超宽带横向电磁波喇叭天线

针对沥青路面层厚检测需求,设计了一种简单紧凑的超宽带横向电磁波(Transverse Electromagnetic,TEM)喇叭天线.相对于传统TEM喇叭天线的大尺寸设计,通过采用合理的指数渐变结构以及加载吸波材料,有效地减小了天线尺寸,极大地拓展了天线的阻抗带宽.仿真及测量结果表明:设计的TEM喇叭天线在0.83～12.8 GHz带宽内具有小于2的低电压驻波比,良好的辐射特性和较小的振铃,能够满足路用探地雷达系统要求.     

新型圆锥加脊TEM喇叭天线的分析

ＴＥＭ喇叭是一种超宽带天线，在瞬态场和超宽带雷达的研究中具有良好的理论和应用价值，本文首先应用格林函数法分析了壁无限薄的圆锥加脊ＴＥＭ喇叭天线，计算了喇叭上的电荷分布及截面阻抗，并分析这种ＴＥＭ喇叭天线在不同辐射方向的波形，结果表明这 超宽带和波形保真性。     

K 波段喇叭天线增益的预测及外推法实测验证

为了研究采用基于远场Friss公式建立起来的传统三天线法测量天线的增益时所引起的误差、有限测量距离误差修正值的误差情况,以及我国常用来验证测量结果时所采用的解析式的误差,该文针对K波段的标准增益喇叭天线的增益,分别采用三种解析式(Jull公式、Schelkunoff公式以及Rao公式)和两种数值计算方法(矩量法-MoM和时域有限积分法-FITD)来进行计算,并提供了外推法(又称为广义三天线法)实测结果来做比较分析。为了说明外推法法测量结果的准确性(U=0.04dB,k=2),在附录中简介了外推法的测量原理。分析结果表明,对于K波段喇叭天线而言,在用于验证传统三天线法的测量结果的准确性时,由解析式计算的天线增益"理论值"需要慎重;而采用全波分析方法并考虑了喇叭壁厚影响的计算结果则比较准确。     

0.8~2.5 GHz双极化四脊圆锥喇叭天线设计

设计了一种0.8~2.5 GHz双极化四脊圆锥喇叭天线。四脊喇叭天线的设计可以看成对称的两个双脊喇叭天线,利用HFSS电磁仿真软件对天线的参数及结构进行优化,计算了天线的驻波比、隔离度、增益和方向图等参数。结果表明,优化后的天线满足低驻波比,高隔离度,好方向图等特点,对工程设计具有一定的参考价值。     

“飘带”式喇叭天线特性研究

基于TEM喇叭天线的结构特点,兼顾天线辐射性能和轻量化考虑,设计了一种“飘带”式喇叭天线,该设计用两根弯曲的窄带代替了基本模型中的上板。针对“飘带”式喇叭天线的一些重要物理尺寸,利用Ansoft HFSS仿真软件对模型进行了分析。结果表明,该结构进一步改善了喇叭天线的低频性能,展宽了天线的频带。最后分析了“飘带”式喇叭天线的各个参数与天线性能之间的关系,得到了一组优化结果。     

螺旋—圆锥喇叭天线的理论分析

本文建立了螺旋－圆锥喇叭天线的理论模型。通过研究外罩圆柱波导的薄套螺旋线这一新型结构，导出了螺旋－圆锥喇叭天线的特征方程，并推导出了其口径场、辐射场公式。     

谱域法在微波天线中的应用研究

简单介绍了谱域法产生的背景。应用领域和发展前景,对天线中所到的平面波谱理论进行了较详尽的介绍,并应用此理论计算了同轴双扼流环多模喇叭天线的辐射方向图,与测量结果相符,证明了本文分析方法的正克性和有效性。     

螺旋－圆锥喇叭天线的理论分析

本文建立了螺旋－圆锥喇叭天线的理论模型．通过研究外罩圆柱波导的薄套螺旋线这一新型结构，导出了螺旋－圆锥喇叭天线的特征方程，并推导出了其口径场、辐射场公式。通过分析特征方程，给出了快波辐射主模和慢波辐射主模的存在条件。运用导出的辐射场公式计算了螺旋－圆锥喇叭天线的辐射方向图，数值结果与已有实验结果吻合。     

球面探针校准近—远场变换

从探讨校准信息的传输方程出发，对天线球面扫描测量的数据进行球面近、远场变换。阐述了用这种变换方法实现“近-远”、“近-近”、“远-近”和“远-远”四种变换的措施，其中对矩形角锥喇叭天线球面扫描测量的数据进行了“近-远”和“远-近”场变换，变换结果与测量结果吻合较好。     

毫米波天线

本文评述了适用于毫米波和亚毫米波的天线设计。该频段在通信、雷达和遥感方面的应用正在迅速发展,并且需要高性能天线。许多新颖的设计都致力于毫米波特性的开发利用。较短的波长意味着更严格的公差。从而要求更精密、更有效的反射面和馈源喇叭。本文综述了反射面天线、透镜天线、喇叭天线、平面天线、行波天线和集成天线。     

加载TEM喇叭天线的时域分析

TEM喇叭是一种超宽带天线,已广泛应用于瞬态电磁场的研究中.运用时域有限差分法(FDTD)对TEM喇叭天线的时域电磁特性进行了数值研究,比较了两种不同的加载方法对天线性能的影响,为TEM喇叭天线的设计和性能评估提供了参考价值.     

天线：我们的电子眼和耳

天线是空间与电子线路的交界,它们形成空间波和电流间的过渡。它像眼睛和耳朵一样把我们同周围世界和外层空间连接起来。大约一个世纪以前还没有天线。1886年,在赫芝的实验室里无线电诞生了,产生了第一个天线。继赫芝之后,相继出现了角形天线、喇叭天线,螺旋天线等。在1900年以前,大多数基本类型的天线都产生了。尽管天线的类型或种类很多。但是,不管什么类型都含有同一基本原理,就是辐射是由     

0.2～2 GHz宽带双脊喇叭天线的设计

双脊喇叭天线作为一种重要的宽带天线,在电磁兼容性测试中的应用越来越广泛。本文采用软件仿真设计了一种0．2～2GHz的双脊喇叭天线。通过仿真计算优化了天线各部分的尺寸,计算了天线的驻波比、增益和方向图等参数。对制造出的天线的参数进行实测,结果和仿真结果基本吻合。     

用于无线电监测的超宽带喇叭天线的研制

研制了一款用于微波频段频谱监测以及测向的,可以覆盖900MHz～11GHz的高增益超宽带喇叭天线。此款天线采用在传统喇叭天线腔体中加入一对渐变的寄生脊的方法,优化馈电部分同轴到双脊波导的转换,实现了同轴到波导的宽带匹配。最终天线实现了数十倍频程内驻波比小于2,增益在8～13dB之间,并且具有稳定的辐射方向图。     

超宽带TEM喇叭天线的低频分离回路设计

在超宽带TEM喇叭天线的设计中,往往由于低频性能优化和天线小型化两者难以兼顾,而使得其应用受到限制。该文针对低频的反射问题,基于带通滤波器并联的设计思路,且区别于传统天线末端的低频反馈回路结构,提出在超宽带TEM喇叭天线馈电过渡结构上设计低频分离回路结构,减少低频分量在天线末端的反射,从而改善天线的低频性能。采用该设计思路,对一款超宽带TEM喇叭天线的结构进行改进并实现其优化设计。通过对比改进前后的天线性能,其阻抗带宽的低频降至0.1 GHz,拓展了12.5%,同时天线端口馈电效率提升10%,结果验证了该设计思路和方法对于超宽带TEM喇叭天线低频优化的有效性。最终,对阻抗特性以及该结构在不同频点下电流分布的分析,进一步证实新思路的可行性。     

一种新型超宽带喇叭天线的研究

提出一种基于H波导的新型超宽带喇叭天线以减小一般的超宽带天线如TEM喇叭天线侧向泄漏较大的问题.先在理论上研究了H波导用作超宽带天线的可行性以及参数选择的依据,然后利用FDTD方法研究了同轴探针激励的H波导的时域传输特性和截断的H波导及喇叭的辐射特性,得出该天线可用于超宽带天线,尤其是该天线具有较小的侧向泄漏,使其可以用作天线阵的单元的结论.     

窗函数在相控阵天线平面近场测量中的应用

有限扫描面截断是影响天线平面近场测量精度的主要误差源之一，尤其是对于波束扫描的相控阵天线的平面近场测量更是如此。为了减小相控阵天线平面近场测量中的有限扫描面截断误差，介绍了余弦窗函数并将其应用到相控阵天线平面近场测量中。计算机模拟结果表明，通过对近场进行加余弦窗的数据处理能够有效地减小有限扫描面截断误差。提出了对近场数据进行加余弦窗处理的适用条件。     

不同参数超宽带反射面天线系统辐射特性

在超宽带反射面天线设计中,首要问题是馈电天线的方向图与反射器匹配。以往在频域上对反射面天线的研究发现,当馈源天线方向图给出约-11 dB的边缘照射时,反射面天线可实现其最佳性能。在参数化模拟了作为馈源的透射电子显微镜(TEM)喇叭天线方向图特性的基础上,根据反射面天线的频域设计准则,相应地加入合适的超宽带反射面天线,对其远场辐射特性进行模拟计算。为了获得尽可能大的远场辐射场,采用计算机仿真技术(CST)数值模拟软件,在0 GHz~1 GHz频率范围内模拟了以不同参数TEM喇叭天线作馈源的超宽带反射面天线的远场辐射特性,并在时域上对其结果进行分析。模拟结果表明,由于其相位中心的不确定性,作为馈源的TEM喇叭天线无法与反射面天线完全匹配,其沿着反射面天线主轴移动时产生的反射面口径场相位和幅度的变化影响着远场辐射场的变化,TEM喇叭天线的遮挡效应也不容忽视。