新型CTS阵列天线的设计及仿真

提出一种新型的CTS(Coaxial Transverse Stub)阵列天线—CCTCS(Coaxial Continuous Transverse Conical Stub)阵列天线。天线由串联馈电单元组成,各单元采用圆锥状同轴开槽结构,具有成本低、易加工和易调节的特点。设计一个十单元的阵列天线模型,并通过有限积分数值方法对该阵列计算仿真,结果表明,相对于传统的CTS阵列,CCTCS阵列在满足全向性、低驻波、垂直极化和阻抗匹配的同时,工作带宽和旁瓣电平都有较好的改善。     

新型C波段平面赋形阵列天线研究

本文设计了一种 C 波段的串并馈结合的平面赋形阵列天线,采用差分进化算法对阵列天线各单元的馈电幅度和相位进行优化,并考虑了各单元间的互耦对阵列的影响。利用全波电磁仿真软件 HFSS 对天线进行了仿真分析,所得的方向图与理论计算十分吻合。根据仿真优化的结果,制作了天线阵实物并进行了测试,得到的测试结果与仿真结果一致。     

毫米波圆极化单脉冲阵列天线的研究

在腔模理论基础上分析了单阵元圆极化微带贴片天线,研究了圆极化微带阵列天线的设计方法,采用相位旋转法设计了中心频率为35.75GHz的64元圆极化微带阵列天线与平面和差结构,使天线和和差馈电处于一个平面.利用Ansoft公司的HFSS软件进行了仿真优化.经过对天线实物的测试,此天线提供了21dB的增益,具有良好的轴比和驻波比,差波束零值深度大于20dB.     

新型高增益反射阵列天线的设计

介绍了一种新型的高增益反射阵列天线。根据栅格阵列的特点,确立了天线的结构,通过开槽线阻抗变换器实现匹配,并利用电磁场仿真软件HFSS对该天线进行了理论分析。仿真值与实测值能较好地吻合,表明该天线具有良好的匹配和高增益特性。     

基于微机械工艺的60 GHz波束扫描天线阵

提出了一种应用于高速率无线通信的基于微机械工艺的波束扫描天线阵.基于微机械工艺的空气填充的同轴线结构能提供低损耗的矩形微同轴传输线和馈电网络设计.设计的传输线仿真和测试插入损耗均小于0.18 dB.仿真和测试结果吻合良好.波束扫描天线阵的尺寸为17.5×14.5×0.42 mm3, -10 dB带宽为10 GHz(55~65 GHz), 其带宽覆盖60 GHz标准的全频段.波束扫描角度分别为±35°和±11°.在60 GHz中心频点, 增益分别为11.8 dBi和12.1 dBi.     

一种新型毫米波磁电偶极子天线阵列设计

该文将磁电偶极子天线作为辐射阵子,并应用一种共面波导馈电网络,研究并设计了一种新型44毫米波天线阵列。这种设计不仅具有很宽的阻抗带宽和增益带宽,而且价格低廉易于生产。仿真和测试结果表明,此天线阵列的相对阻抗带宽为54.5%, 3 dB增益带宽为37.1%,在工作频带内(40.2~70.0 GHz),最大增益为18.1 dBi。而基于其他技术设计的44毫米波天线阵列(如微带天线、偶极子天线)工作频带宽度一般在20%左右,增益一般在16~17 dBi。所以该文提出的天线阵列设计具有明显的优势。另外,仿真设计结果和实测的电参数数据有较好的一致性。     

一种小型化宽带双频贴片天线的设计

提出了一种基于U 形槽贴片天线设计的小型化宽带双频天线。采用基于有限元的商用软件对天线的电气特性进 行仿真和设计,制作了实验模型并进行测试,测试结果同仿真结果相吻合。结果表明,天线在824MHz~960MHz 频段和 1710MHz ~2170MHz 频段上的反射损耗均小于-10dB,相对带宽分别达到15%和24%,并且其尺寸远小于普通贴片天线。 所设计的天线可以作宽带双频天线应用于无线通信系统中。     

Ka 波段EBG 天线阵列的仿真与分析

电磁带隙(EBG)天线是一种可以提高天线辐射口径及增益的新型天线,本文首先以FSS 结构作为EBG 反射面,角 锥喇叭作为辐射源,设计了一种可以工作在29.7-30.2GHz,最大增益为23dB 的EBG 天线;其次,研究了7 个喇叭构成六 边形阵列时的阵列特性;最后,将EBG 天线用作单反射面多波束天线的馈源研究了波束的覆盖特性,结果表明,当波束 大小为1.12°时,多波束天线的峰值增益为44.5dB,边缘交叠电平为40.4dB,载干比大于12dB。证明了这种EBG 天线 具有良好的工作性能,为将来小型化反射面多波束天线的设计提供了一种新的思路。     

一种新型双侧漏泄同轴电缆辐射特性分析

为了解决室内5G 信号覆盖盲区的问题,对单侧漏泄同轴电缆进行了改进,设计了一种新型的双侧漏泄同轴电缆。根据周期结构的槽孔天线阵列理论,以电磁仿真软件Ansoft HFSS作为分析工具,建立双侧开槽的漏缆仿真模型,得到了电场分布、耦合损耗、方向图和S参数的特性;对不同节距和槽长进行仿真,获得了不同辐射模式下,漏缆耦合损耗随节距、槽长变化的曲线。研究结果表明:双侧漏缆比单侧漏缆的电场强度更均匀,方向图更加对称,通信质量更高,为5G信号在室内覆盖提供解决方案。     

一种星载SAR的新型双极化微带贴片天线

提出了一种适用于星载SAR的新型双极化微带贴片天线。在孔径耦合馈电基础上,采用同轴线到微带线垂直过渡的方式,设计了一种新型双极化天线单元,在保持孔径耦合贴片天线固有优点的同时,使得交叉极化、隔离度得到很好改善,同时节约了阵中空间。该天线适合作为星载SAR阵列天线单元。     

毫米波车地通信的小型化波导螺旋阵列天线设计

高速磁浮列车毫米波车地通信系统要求其车载天线具有小型化、宽频带、圆极化和辐射扇形波束等特点。为更好地满足这些要求,设计一种中心馈电的小型化波导螺旋阵列天线。该天线馈电系统采用同轴波导中心馈电、4路矩形波导并馈的形式,通过改变馈电波导尺寸、耦合探针长度以及末端采用波导同轴转换器等形式,实现了所有单元的等幅馈电;天线单元由低剖面螺旋天线构成,采用顺序旋转技术改善天线的圆极化性能。利用全波电磁仿真软件设计了一款中心频率为38 GHz的28单元波导螺旋阵列天线,并进行了实验测试。测试结果表明：在37~39 GHz频带范围内,天线驻波比小于1.41,增益大于21.7 dB,轴比小于3.6 dB,俯仰面波瓣宽度为4.5°~4.7°,方位面波瓣宽度为29°~29.7°,满足毫米波车地通信系统车载天线的设计需求。     

一种新型双频宽波束四臂螺旋天线的设计

根据移动卫星通信和卫星导航定位中对天线宽波束、圆极化和低仰角增益等要求,设计了一种新型的双频四臂螺旋天线,通过将工作于不同频段的两副结构类似的天线以内外共轴的方式形成一个整体来实现双频工作。天线通过开槽线巴伦实现平衡馈电,利用四臂螺旋自身的结构特点构造了90°自相移结构,获得了较好的宽波束圆极化特性。测试结果表明。实测和仿真结果基本一致,天线在两个频段都实现了较好的宽波束圆极化特性。     

二单元圆极化微带天线阵列中 介质边缘效应仿真实验分析*

紧凑型双馈圆极化微带天线阵列在E面和H面存在严重互耦,会导致天线阵列的整体性能显著下降.为此,设计了二单元圆极化微带天线阵列,建立了参数化HFSS模型,对天线单元间距、辐射基片切向方向边缘效应对E面和H面互耦影响进行了仿真和分析,结果表明存在临界单元间距值.小于该值时,H面的互耦比E面的严重,反之H面的互耦会随着间距加大而显著下降;对于E面互耦,辐射基片切向方向的介质边缘存在对应最小E面互耦的最佳尺寸,但对于H面互耦,介质边缘效应并不显著.进一步设计了具有典型参数值的实物样品,测试结果验证了上述情况,并表明:介质边缘效应只能改善E面互耦,但对H面互耦的改善需要采用其它方法.     

Ku波段DBS微带接收天线阵

介绍了一种Ku波段接收直播卫星电视信号的平面型天线。该平面型天线是一种由矩形微带贴片及其位于同一平面的微带线分支馈电网络组成的平面微带天线阵。采用商用计算软件对此天线阵进行仿真设计，并制作了由1024个微带矩形贴片组成的阵列天线，对其参数进行TN试，表明计算与测试结果基本吻合。最后用此天线接收了若干卫星上的Ku波段电视信号，效果良好。     

一种寄生阵列宽带圆极化天线的设计

该文设计了一款C波段单馈寄生阵列的宽带圆极化天线。此天线采用紧邻的双层F4B介质基板,通过在方形驱动贴片上开槽及采用寄生阵列的设计实现了圆极化。对天线结构的设计步骤进行说明,研究了各结构对天线阻抗带宽和轴比带宽的影响,并研究了寄生贴片切角长度和驱动贴片上的缝隙宽度对天线轴比和带宽的影响。对天线的圆极化方向图进行了仿真。仿真结果表明,在5.5 GHz时实现了右旋圆极化,最大增益为8.1 dBi。加工并测试了宽带圆极化天线,测试结果与仿真结果基本相符,天线实测的阻抗带宽为1.3 GHz,轴比带宽为1.26 GHz。设计的叠层天线具有结构紧凑,装配简单和轴比带宽大的优点。     

一种基于FDTD的简单有效的天线阻抗计算方法

本文从有源区的软激励时Yee差分方程出发,推导了一种适用于理想的间隙激励(δ-gap source)和探针激励的天线输入阻抗新的计算公式,该方法简洁、有效,公式物理意义明确,能够有效地消除硬激励(hard source).计算天线阻抗时,在频率很低接近零时阻抗值的严重失真,使得应用时域有限差分法计算天线输入阻抗变得更加快捷适用.最后,本文应用该方法分别计算了一个单极子天线和同轴馈电的微带天线,单极子天线的计算结果和前人的计算结果吻合得很好,并且消除了频率接近零时以前计算结果的严重失真,微带天线和已有软件的计算结果进行了比较,得到了满意的结果.     

Design and Analysis of a 3-Arm Spiral Antenna

A novel 3-arm spiral antenna structure is presented in this paper. This antenna similar to traditional two-arm or four-arm spiral antennas exhibits wideband radiation characteristic and circular polarization. Advantages offered by the new design are two fold. Unlike the traditional spiral antennas the three-arm spiral can be fed by an unbalanced transmission line, such as a coaxial line or coplanar waveguide, and therefore an external balun is not needed at the feed point. Also by proper choice of arms' dimensions the antenna can be directly matched to any practical transmission line characteristic impedance and therefore external matching networks are not required. This is accomplished by feeding the antenna at the outer radius by a coplanar waveguide (CPW) transmission line and tapering it towards the center. The antenna can also be fed from the center using a coaxial or CPW line perpendicular to the plane of the spiral antenna. A full-wave numerical simulation tool is used to optimize the geometry of the proposed 3-arm spiral to achieve a compact size, wide bandwidth operation, and low axial ratio. The antenna is also designed over a ground plane to achieve a unidirectional radiation and center loading is examined that improves the axial ratio. Simulated results like return loss, radiation pattern, gain, and axial ratio are compared with those obtained from measurements and good agreements are shown. Because of its unique feed structure and compact size, application of the proposed 3-arm spiral antenna for wideband array applications is demonstrated     

一种蝶形平面超宽带(UWB)天线的设计

超宽带无线通信技术以其低功耗、高带宽、低复杂度等优点而倍受重视,使用蝶形结构设计了一种新的平面超宽带天线。该天线由同轴馈电,天线的制作是通过在介质基板上下面上分别印刷一个半圆形金属,在上层刻蚀掉2个正方形图案,下层刻蚀掉2个半圆形图案实现。仿真和实物实测结果都可以证实,天线的工作频带为3.1~10.6 GHz,有很好的全向辐射方向图和良好的线性相位响应。因此,该天线的特性能够满足超宽带的要求,可用于无载波超宽带无线数据通信系统。     

Electromagnetically coupled coaxial dipole array antenna

A new type of collinear antenna called electromagnetically coupled coaxial dipole array antenna is proposed. The antenna has an advantage of structural simplicity due to a novel use of an electromagnetically coupled feed structure for the radiating element. An analysis of the radiating element is presented and compared with experimental results. Fabrication and measurement of a prototype array antenna are also presented