基于差分进化算法的阵列天线波束赋形研究

在阵列天线波束赋形设计中,通常方法是对阵列的阵因子进行分析,这类方法没有考虑阵列单元的影响,所设计的波束形状与要求的有一定差异。本文将差分进化算法(DE)与高频电磁仿真软件HFSS相结合,分析阵中每个单元的影响,减少波束赋形结果与天线实际方向图之间的差异。文中对一个微带缝隙阵列天线进行了低副瓣优化设计,设计结果和HFSS仿真结果吻合良好,两者之间差异在0.3dB范围之内,验证了设计方法的可行性。     

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。     

用于机载SAR的距离向波束赋形微带天线阵的研究

通过对宽测绘带的机载合成孔径雷达距离向回波特性的分析,推导出了天线距离向辐射赋形方向图表达式。利用Schelkunoff单位圆结合零限填充对天线阵进行综合,得到了天线各单元激励幅度和相位,并利用微带贴片天线阵列实现赋形波束方向图。该文用两种介质配置分别加工了实验样阵列,实验结果、仿真结果与理论综合结果三者吻合较好,从而证明了赋形方法正确,技术路线可行。     

毫米波Rotman透镜天线的计算机仿真设计

设计了一个频率在37 GHz的7波束毫米波Rotman透镜多波束天线.分析了透镜焦距的选择方法,以实现最小的相位误差.Rotman透镜采用微带形式实现,天线单元采用微带贴片天线,并实现了Rotman透镜与天线阵列的整体仿真.结果表明,该天线可以实现多波束宽角度的扫描特性.     

对称平面天线振子阵列技术研究

将对称线天线、微带贴片天线和天线阵列技术结合起来,形成对称平面天线振子阵列,可以获得对称天线开放式的全阻抗式辐射输出、微带贴片天线的便于集成设计和天线阵列赋形波束的众多优点,非常适合毫米波天线阵列的应用。因此以对称线天线辐射方向图理论为基础,结合微带贴片天线,研究了对称平面天线方向图函数和以对称平面天线振子为基础的线阵和面阵的方向图,对毫米波集成天线阵列技术有一定借鉴意义。     

遗传算法在阵列天线赋形波束综合中的应用

基于遗传算法，提出了一种新的阵列天线赋形波束综合方法，在阵列天线单元数，单元间距一定的情况下，对阵列天线单元馈电幅度，相位进行优化选择，使赋形波束达到设计要求，解决了遗传算法在阵列天线赋形波束应用时的关键技术和实现方法，进行了实验例证，获得了优良的赋形波束形状，显示了遗传算法在天线设计中的广泛应用前景。     

抗干扰天线及天线阵列研究

本文对抗干扰天线及天线阵列进行了研究,提出了一种小型化的微带贴片天线,并使用该天线单元进行组阵。文中提出的立体天线阵列的主天线单元实现了宽波束和在低仰角方向上增益的改善,能够满足工程应用的需要。     

使用混合单元的微带反射阵列天线

混合使用了两种形式微带贴片单元在Ku波段实现了反射阵列天线,一种形式为不同大小贴片,另外一种形式为带不同长度延迟线的贴片。通过使用两种形式的贴片,优化了贴片单元的反射方向图,使其最大反射方向始终朝向阵列最大辐射方向,从而保证了阵列的效率。仿真与实测结果表明,所设计的口径约为13.5波长的反射阵列天线在5.5%的带宽内,实现了效率大于48%的设计。     

一种中心馈电圆极化天线设计

针对两维大角度扫描圆极化天线阵面的使用需求,设计了一种中心馈电的圆极化微带贴片天线单元,采用2×2的单元顺序旋转90°的方式解决了微带贴片天线轴比参数敏感的问题,单层微带贴片天线的选用,大大降低了有源相控阵天线的制作成本.采用HFSS对天线单元以及2×2旋转阵列进行电性能仿真,并根据工程使用要求进行样件加工,实测结果显...     

基于左手传输线的双线极化微带阵列天线

基于左手传输线,提出了一种新型串联馈电的双线极化微带阵列天线结构.通过上层微带线边馈和下层小孔耦合馈电的方式分别实现了天线单元的垂直极化和水平极化的激励,进而使得该天线单元具有高极化隔离度、低交叉极化和宽频带工作等优点.同时由于左手材料具有相位超前的特性,利用传统的右手微带传输线和左手微带传输线的组合以达到零相位延迟,实现了对上述单元构成的微带阵列天线的串联馈电.相对于传统微带阵列天线,该阵列天线结构简单、面积小、插入损耗小、阵列效率高、易于扩展成更大的平面阵列.     

Gap-coupled microstrip array antenna for wide-band operation

The theoretical and experimental investigations carried out on a gap-coupled microstrip array antenna reveal that there is a significant improvement in VSWR and bandwidth characteristics of the gap-coupled microstrip array antenna as compared with a conventional microstrip array antenna. The input impedance and the resonant frequency of the gap-coupled patch are found to depend heavily on the gap length as well as on the dielectric constant of the substrate material.     

一种宽频带二元微带天线阵的设计与制作

设计了一种连续旋转馈电方式下层叠结构的双单元圆极化微带天线阵。讨论了利用调谐支节优化层叠结构微带天线阻抗带宽的方法,并在此基础上引入连续旋转馈电方式组成了二元微带天线阵。制作并测试了相应的天线阵,结果表明:采用层叠结构可以有效扩展微带天线的阻抗带宽,同时提高了天线增益,连续旋转馈电技术则提高了天线阵的圆极化纯度,测试结果与仿真吻合较好。     

Photodiode-integrated microstrip antenna array for subterahertz radiation

The radiation characteristics of subterahertz (sub-THz) electromagnetic waves emitted from an antenna array integrated with photodiodes are investigated. The element of the fabricated array antenna was a 300-GHz microstrip antenna integrating a uni-traveling carrier photodiode. It was observed that the beamwidth of a 3 /spl times/ 1 antenna array is about half that of the single microstrip antenna. We also confirmed that the radiation direction changed by 20/spl deg/ when 2/spl pi//5 of phase difference was added to the input optical signal for each antenna element. These results demonstrated that sub-THz waves emitted by each element of the array were coherently superimposed and the power combining of the sub-THz radiation occurred in the microstrip antenna array. The measured output power of each radiation element is about 120 /spl mu/W, and a total output power of 1 mW can be estimated for a fabricated 3 /spl times/ 3 array in an ideal radiation condition.     

ETC用5.835GHz微带阵列天线的设计

设计了一种ETC用低旁瓣圆极化微带阵列天线,应用于电子收费(ETC)的路测单元(RSU)。为实现低旁瓣、圆极化的效果,对2个微带天线单元运用旋转与相位补偿的方法进行轴比改进,并以改进后的2单元作为辐射单元制作了一款基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的微带天线阵列。经过仿真与实际测量,该天线具有很好的低旁瓣、圆极化的效果。该天线对于ETC系统以及其他类似的天线系统具有很好的理论与实际意义。     

一种Ka/Ku双波段双极化共口径阵列天线

由于运载能力及卫星平台的限制,星载雷达要求雷达天线具有重量轻、功耗低、体积小、效率高等特点,尤其是对天线口径面积限制较为苛刻,双频段天线要想适用于星载条件,就必须考虑全新的结构形式。介绍了一种适应于星载条件的Ka/Ku双波段双极化共口径阵列天线,其中Ku波段天线双极化工作、Ka波段天线单极化工作。Ku波段天线阵采用了具有两阶零点滤波性能的微带耦合馈电辐射缝隙单元,这种天线单元具有易实现双极化、工作频带宽等优点。Ka波段天线阵采用侧馈微带帖片天线单元,其优点是易于实现与Ku波段天线共孔径。     

射频识别系统微带二元天线阵的设计

本文介绍了目前常用的一些射频识别系统天线,并简要分析矩形微带天线的工作原理,在此基础上,设计出一种工作在2.45GHz的微带二元天线阵,同时在同相侧馈的馈电网络中进行天线的阻抗匹配。最后测得天线的驻波比、输入阻抗、增益和方向图。结果表明,二元阵天线的增益明显优于普通贴片天线,适合作为射频识别系统天线使用。     

K 波段串馈微带贴片天线设计分析

本文介绍了矩形微带天线的特点、原理以及设计方法,设计了1?16 元矩形贴片组成的串馈天线阵,通过对各微带单元进行同相馈电,同时在馈电网络中利用阻抗变换对天线的阻抗进行匹配,并运用天线仿真软件Ansoft HFSS对此天线进行了仿真分析,获得了较好的辐射特性。     

共形微带天线相控阵阵列的仿真优化设计

针对平面阵列天线的诸多缺点,设计了适用于工作频段34～36GHz的共形相控阵天线。依据共形微带天线阵列的设计思想及方法,选取了柱面微带贴片天线做阵列辐射单元,通过CST软件对天线的几何尺寸进行仿真和优化设计,得出了共形天线阵的各种性能指标。仿真结果表明：在该毫米波波段下设计的共形相控天线具有优良的性能,为今后设计出最优的天线阵提供了依据。     

一种新型混合馈电24GHz车载雷达阵列天线设计

针对阵列天线馈电网络比较复杂的问题,设计了一款24 GHz新型串并馈结合的微带天线阵,并进行了理论研究和仿真测试。该天线阵采用了串并联混合馈电网络,天线子阵和馈电网络的电流分布均采用了切比雪夫分布,有效抑制了旁瓣电平。同时将馈电网络与串馈天线子阵直接连接在一起,达到了小型化的目的,并减小了馈电网络的损耗。仿真结果表明:天线阵的增益可达到21.7 dBi,在中心频率24.1 GHz附近,E面和H面的副瓣电平分别为-20.3 dB 和-26.2 dB。该天线阵体积小,性能可靠,可用于24 GHz汽车防撞雷达。     

电大尺寸微带天线的并行矩量法分析

为了能够有效地求解大规模微带天线阵列,首先对微带天线建立了以混和位积分方程（MPIE）描述的矩量法（MoM）分析模型,采用了离散复镜像技术,将Sommerfeld积分形式的格林函数并表达为简洁闭式。进而采用并行矩量法对大规模微带天线阵进行了求解,该方法可以有效地提高矩量法分析微带结构的规模,数值结果表明本文方法的准确性和有效性。