GPS双频圆极化微带天线的设计

设计了一种新型测量型GPS微带天线.这种天线采用双层贴片结构的形式,上下两层贴片均采用了均匀分布的四馈点馈电方案,在要求的带宽内满足双频(L1/L2)圆极化特性的同时实现了小型化.采用对天线贴片切角和添加短截线的综合方法,有效地提高了天线的辐射效率.利用HFSS软件对天线模拟仿真与优化,并进行实物加工.模拟结果表明,在...     

适用于移动手持终端的宽带PIFA设计(GSM850-WiMAX)

该文展示了一种应用于移动通信的新型的双端短路点平面倒F天线,该天线可实现多频且宽带工作。天线主要由主辐射带状天线、寄生天线和开槽地板构成。为了拓展在DCS/PCS/UMTS/LTE 2300/2500频段上的带宽,该天线采用了双短路点设计,该设计在1707~2815 MHz频段上实现多模工作。同时,由于充分利用寄生天线的高次谐振模,实现了对3387~3627 MHz的覆盖。经过加工测试,该天线在GSM/DCS/PCS/UMTS/LTE/802.11b/Wi-MAX频段上均展现了很好的阻抗匹配特性,并均能获得高于50%的辐射效率。     

高隔离度双极化SIC微带天线设计

为了提高双极化天线的隔离度,在缝隙耦合微带天线的基础上,提出了一种增强双线极化天线隔离度的新方法.该方法借鉴基片集成波导技术的思想,将基片集成金属过孔嵌入到缝隙耦合双线极化微带天线当中,在馈电层实现了双端口馈电的区域独立,提高了天线的隔离度;同时对整个天线通过基片集成金属过孔的嵌入,增强了天线的容性特征,减小了天线等效阻抗的虚部,极大地改善了双极化天线的匹配效果.通过Ku频段的双线极化天线设计实例,验证了这种方法的有效性.仿真结果表明,嵌入基片集成金属过孔的双极化天线隔离度比传统天线的隔离度提高了56%以上,对于-20dB的反射系数标准,天线的带宽拓展了110%以上.     

连续THz波双频偶极天线优化设计

为了提高无线通信应用中THz天线的性能,在微波段双频偶极天线基础上设计适用于THz频段的双频偶极天线.该天线通过结合交叉电极结构来提高天线的激光耦合效率以及所能承受的激光功率,采用双层衬底材料来改善天线的电学辐射特性.仿真结果表明,以反射损耗和辐射阻抗等作为目标对天线的结构参数进行优化,当天线工作谐振频率点分别为0.2和0.65 THz时天线的反射损耗均小于-25 dB,且辐射阻抗达到局部极大值.对天线的结构参数研究表明,改变天线的电极间隙能够使天线工作在需要的高频谐振频率.     

超宽带准八木天线阵列设计

准八木(Quasi-Yagi)天线是一种基于传统八木天线的宽带平面微带天线,具有良好的增益特性.为了实现超宽带系统的远距离通信,该天线在准八木天线基础上增加了引向器,从而在对天线剖面影响较小的前提下提高了天线单元的增益.利用宽带馈电网络组阵,使天线阵列具有良好的阻抗匹配性能,显著提高了天线的辐射效率.仿真和测试结果均表明:准八木天线有效地实现了超宽带、小型化、高增益,并且在水平方向上天线的能量辐射范围比较大,而在垂直方向上能量辐射相对集中,从而在远距离地面通信中有效增加了辐射能量的利用率,可以实现定向远距离地面宽带通信.     

天线辅助设计IGA方法

为了高效设计高性能的天线,将免疫遗传算法引入天线辅助设计领域.在传统遗传算法的基础上增加抗原识别、记忆功能和浓度调节,同时引入一种新型的混合编码技术简化天线结构描述及交叉、变异等遗传操作,实现天线结构的快速优化设计.仿真结果表明,相比传统遗传算法,在天线结构设计中应用免疫遗传算法,迭代次数明显减少,收敛速度提高50%～60%,算法执行效率显著提高,在频率为8.47GHz时设计所得天线的最大平均增益和最小平均增益分别提高119.91%和258.89%,性能优异.免疫遗传算法克服了遗传算法由于交叉搜索而在局部搜索解空间时效率较差的缺点,有效地避免了未成熟收敛的问题,收敛稳定且速度明显加快,体现了免疫遗传算法在天线辅助设计中的优异性和高效性.     

室外移动机器人遥控系统的设计与实现

室外移动机器人的遥控系统由移动指挥站、移动机器人站、无线通信系统组成.在临场感遥控系统中,需要将移动机器人站摄像头得到的图像经过发射机和天线传送给移动指挥站.为了使得图像的接收效果更好,使用定向天线增强天线增益.定向天线只有在某一个方向上增益最强,定向发送天线固定在该云台上,根据位置和角度信息控制云台转动使得接收天线始终对准目标点.为了增强定向天线的接收效果,设计了自动对中天线云台系统和遥控器.     

基于北斗系统的稳定相位中心圆极化微带天线

北斗系统中,圆极化天线的相位中心稳定性是高精度导航定位的关键环节。为达到这一技术要求,设计了一种一分四馈电网络,通过幅度相等、相位依次相差90°的四点馈电方式,实现圆极化。同时采用HFSS仿真软件对馈电点位置进行优化,提高相位中心稳定度。仿真结果显示,该天线相位中心稳定度达到1.104mm,同时圆极化辐射性能优越,具备很强的工程应用价值。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

一种简易结构地板开槽的多频段内置单极子手机天线的设计

设计了一种应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE 2.3 GHz/WiMax2.5 GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式的内置单极子手机天线.天线整体结构由单馈电双分支平面辐射体和开槽结构的不完全PCB地组成,双分支平面辐射体能够产生3个谐振点,其中的短分支产生2 600 MHz谐振点,长分支产生900 MHz谐振点,短分支和长分支共同作用产生1 900 MHz谐振点,开槽PCB地延长地板的电流路径,从而降低了低频谐振点,增加天线带宽.天线整体结构尺寸为115 mm×60 mm×6 mm,其中天线辐射体尺寸为50 mm×15 mm×6 mm.所设计的天线结构紧凑、简单,易于制作,满足移动手机天线的设计要求.使用Ansoft HFSS仿真软件设计和优化天线结构,并制作实际的测试模型.实验测量结果和仿真结果一致性较好,表明了此天线结构设计的准确性.     

圆极化微带天线的分析与优化设计

介绍了微带天线发展概况、特点和分类。详细介绍了空腔模型法,该方法是分析微带贴片天线的重要方法,适用于任何形状的贴片。研究了圆极化微带贴片天线轴比的改进方法和基板等效介电常数的最佳实现问题,给出了详细的数值推导过程和相关特性曲线。研究结果为微带贴片天线的优化设计指出了明确的方向。     

新型三角形微带天线及其分析

内场结构研究表明，方形微带天线含对角线的两个空腔横截面分别属于理想电壁和理想磁壁，提出了两种新型三角形微带天线，在谐振频率不变的情况下，将天线贴片面积缩减了一半，给出了用于分析三角形微带天线的一种新方法，理论计算和基于矩量法解的Ensembe软件模拟结果一致性很好。     

微带天线阵元间小间隙条件下的耦合减弱方法研究

针对放置极近的微带天线阵元之间耦合的问题,提出一种改进方法,即通过在贴片附近增加两条微带线将相邻边的间距仅0．048λ0（λ0是自由波长）的阵元之间的隔离度（IS21I）从7．5dB提高到21．5dB以上。与同尺寸的普通微带天线阵相比,该方法较大程度地改善了阵元的方向性,降低了副瓣电平。为了获得最大的隔离度,优化了微带线的长度、宽度以及贴片与徽带线间耦合缝隙的大小。     

利用高阻抗表面缩减天线雷达截面的新方法

针对现有雷达截面(RCS)减缩技术会导致天线辐射性能退化,体积、重量和成本增加,减缩性能受安装精度影响而不稳定的缺点,提出了一种缩减天线RCS的新方法．将高阻抗表面(HIS)与天线制作于介质板的同一表面,使HIS的同相反射相位带隙的频率与天线工作频率重合,通过高阻抗表面与天线的散射场的对消来减小天线的雷达散射截面,从而实现对垂直照射的天线工作频带内的同极化威胁雷达波的隐身．实验结果表明: 在天线工作频带内,其RCS得到了5.3dB以上的减缩,同时,带外RCS亦得到了有效的抑制,S₁₁的-10dB并未展宽,天线间的互耦得到了有效抑制．     

宽带高增益环形圆极化微带天线

为了展宽环形切缝微带天线的轴比带宽,设计了两款新型具有宽频带特性的单馈环形圆极化微带天线。通过在环形辐射贴片上开横向槽扰动贴片上的表面电流分布,激励两个幅度相等、相位相差90°的工作模式,实现圆极化波辐射。实验结果表明,圆形环和方形环圆极化天线的工作频段分别在3.74 ~ 3.98 GHz (轴比带宽约为6.2%)和3.80 ~ 4.04 GHz (轴比带宽约为6.1%)频段具有良好的圆极化特性,其轴比小于3 dB,且电压驻波比小于2。另外,在工作频段内,两款天线测试的峰值增益均大于10.0 dB。     

采用二级离散复镜像法分析同轴馈电微带天线的输入阻抗

采用基于二级离散复镜像法的矩量法，分析了同轴馈电的任意形状微带天线的输入阻抗．该方法采用二级离散复镜像方法求解空间域的格林函数，与直接数值积分方法相比，提高了计算格林函数的速度．采用简化的附加模基函数模拟贴片与探针相连处的电漉分布，降低了计算的复杂度．计算了两个不同形状的微带贴片天线的输入阻抗，所得的计算结果与实验结果吻合良好．     

Characteristic-Based Time Domain Method for Cylindrically Conformal Microstrip Patch Antennas

The characteristics of a cylindrical conformal microstrip patch antenna are analyzed by using the characteristic-based time domain （CBTD） method. A governing equation in the cylindrical coordinate system is formulated directly to facilitate the analysis of cylindrically conformal microstrip patch antennas. The algorithm has second-order accuracy both in time and space domain and has the potential to eliminate the spurious wave reflection from the numerical boundaries of the computational domain, Numerical results demonstrate the important merits and accuracy of the proposed technique in computational electromagnetics,     

表面开十字形辐射槽的新型GNSS贴片天线的研究和应用

研究了一种表面开十字形辐射槽的新型贴片天线,并与同频率的一般贴片天线做性能对比,研究结果表明,此类新型贴片天线具有频带宽和形状小的突出优点.将其应用于一种精确测量型的GNSS双频天线设计,充分展宽了天线的阻抗带宽和轴比带宽,设计的天线可以接收全频段GNSS导航系统信号.采用HFSS软件仿真的结果显示,它的阻抗带宽、轴比带宽、增益和相位中心稳定性等性能参数都较好,并且表现出良好的圆极化性能和小型化效果,尤其适合于手持式精确导航终端,具有良好的应用前景.     

Novel Closed－Form Solution for Analyzing Mutual Coupling Between Cylindrical Comformal Rectangular Microstrip Patch Antennas

Based on the integral equation formulations and the moment method, a novel closed-form solution for analyzing the mutual coupling effect between the cylindrical comformal rectangular microstrip patch antennas is presented. By using this algorithm, the dements of the impedance matrix and exciting vector are cast into closed-forms, thus the computational efficiency is improved dramatically. Numerical results are presented to verify the validity and reliability of the algorithm.     

Novel Closed-Form Solution for Analyzing Mutual Coupling Between Cylindrical Comformal Rectangular Microstrip Patch Antennas

Recently ,rigorousfull wavesolutionsbasedonthemomentmethodhavebeen presentedtoanalyzethemutualcouplingeffectbetweenthecylindricallyconformalmicrostripantennas[1,2 ] .Buttherearestilltwoproblemstobesolved .①Itiswellknownthatthetermsofcircumfer entialserieswillincreaserapidlywhentheradiusofthecylinderbecomeslarge .So ,itisverydifficulttoobtaintheconvergentresultsofthespectralfunctionintegrandsevenbyusingthesuperworkstationsuchasVAX6 42 0duetothedirectcomputationofhighorderBesselfunctionswithl…