高增益蓝牙天线的设计与应用

鉴于蓝牙mesh网络节点密集部署的问题和金属物质对蓝牙天线无线信号传输的影响,通过改变倒F天线辐射臂的形状来提升蓝牙天线的增益,从而达到蓝牙mesh网络节点远距离传输无线信号的目的,同时可以保证周围金属物质不会影响蓝牙无线信号的传输,减少信号的能量损失,实现蓝牙mesh网络节点的远距离部署。这两款蓝牙天线具有小型化、高增益、高带宽的特性,覆盖整个蓝牙通信的ISM频段,采用HFSS对蓝牙天线的特性进行仿真分析,得到优化后的蓝牙天线结构参数,并制作蓝牙天线实物进行试验测试。实验结果表明:折叠天线和螺旋天线的回波损耗均小于-10 dB,带宽完全覆盖蓝牙频段,而且螺旋天线的性能更优,增益达到4.6 dB,金属环境的最远传输距离为20 m。     

一种探地雷达蝶形天线及其巴伦的设计

提出了一种用于400MHz探地雷达系统新型蝶形天线及微带巴伦的设计。蝶形天线采用FR4单面印刷电路板制作,尺寸为300mm×150mm×2mm,其辐射臂由两级三角形贴片和一个半圆贴片组合而成。微带巴伦采用双面印刷电路板制作,通过在正反两面腐蚀出宽度线性渐变的金属带,构成双线-微带结构。实验表明:所设计的蝶形天线在310-460MHz频率范围内,回波损耗小于-10dB,其相对带宽分别是传统蝶形天线和相关文献报道的1.86和1.65倍,并具有较好的辐射特性。对于400MHz探地雷达系统,该天线及微带巴伦在性能上已达了要求,是有效可行的设计方案。     

基于SLM成形的四臂螺旋天线制造及性能分析

为实现四臂螺旋天线的低成本、快速制造,文中采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)一体化制造成形方法,开展了四臂螺旋天线一体化制造及性能分析.为分析SLM技术成形精度对天线性能的影响,分别制备了基于SLM技术一体化成形和进行线切割后处理的四臂螺旋天线.实验结果证明,采用SLM技术一体化...     

便携式天线驻波测试仪的研制

根据移动通信基站天线日常维护的需要,基于集成幅相检测芯片AD8302和宽带定向耦合器研制出了一种结构简单、造价低廉的便携式天线驻波测试仪。鉴于定向耦合器有限的方向性所导致的反射波取样不纯问题,提出了一种定向耦合器方向性误差校准技术,用于从混合波中提取出纯净的反射波,以便与精确地计算天线的驻波比。实验结果表明,校正方法是正确的和有效的。该测试仪可以满足一般测量精度的要求,适用于基站天线的日常维护等。     

雷达天线倒竖机构设计与仿真分析

根据地面机动雷达天线倒竖机构工作要求,对比了常用倒竖机构结构形式的优缺点,设计了双自锁液压缸加曲柄的倒竖机构.采用经典方法进行受力分析和运动分析,同时利用Pro/E和LMS/Mo-tion软件进行了CAD建模和多体动力学仿真分析.并在此基础上采用有限元分析方法对关键结构件的刚强度进行了校核.对机构进行了实物验证,结果表明液压缸驱动力与计算结果一致,并且在小液压缸运动阶段,天线角速度与小液压缸线速度近似为线性关系,运动平稳,为类似天线倒竖机构或折叠机构的设计提供了参考.     

微细电火花加工倒凹坑效应的研究

对微细电火花圆柱电极损耗出现倒凹坑效应的影响因素进行研究。通常微细电火花电极损耗稳定后,加工端面为半球形,然而在特定的加工条件下,电极端面呈倒凹形状,微孔底端为山状突起,这种异常损耗会破坏电极形状精度而影响加工零件的尺寸精度。通过改变放电能量与放电间隙流体状态等微细电火花加工工艺参数,对比不同实验条件下电极端面形状损耗的变化情况,经检测,出现倒凹坑效应的微孔底端突起为电极材料沉积。实验研究结果表明:电极熔融沉积是电极损耗倒凹坑效应出现的主要原因。     

球形偶极子辐射天线小型化的仿真设计

针对工程中机箱机柜屏蔽效能测试系统中宽带天线的特性要求,必须使用宽频带且尺寸小的测试天线。球形偶极子辐射天线作为一种新型的宽频带有源天线,兼备了信号处理功能,使天线小型化与宽频带成为可能。采用HFSS电磁场仿真软件建立有源球形偶极子辐射天线模型,并对其尺寸进行优化。使用MATLAB软件制图对比分析天线的理想尺寸为80mm左右以及小型化后对天线性能的影响。同时在理想尺寸下,使天线覆盖30MHz-1GHz频段,通过将双锥以及螺形结构与球体相结合等方法改善天线结构,解决了天线小型化后低频增益偏低的问题。     

自动天线调谐器的调谐算法和调谐流程

天线自动调谐技术是短波自适应/跳频通信电台中的关键技术之一。要实现天线自动调谐,前提是必须解决天线阻抗的自动测量、匹配网络设计、大功率可调电抗元件选择和快速调谐程序设计与实现等技术难题。文章在简要介绍天线调谐器的功能、组成和技术特性基础上,分析了天线调谐器阻抗匹配网络的电路结构和参数调整方法,给出了自动天线调谐器的调谐算法和调谐程序流程。     

脉冲激光波长测试系统光学天线研究

针对光纤光谱仪常规光纤探头接收面积小,难以探测远距离脉冲激光波长的情况,本文提出用带有光学天线的光纤光谱仪对脉冲激光幅度和波长进行测试的整体技术方案.通过对望远系统、光纤光锥、反射光锥等光学天线的接收角及光学增益进行的大量实验.结果表明采用不同的光学天线,可增大接收角或光学增益,实际应用中可以根据具体需要选择不同的光学天线.     

程控谐波天线座系统的设计与实现

介绍了新研制的程控谐波天线座系统的组成、特点和功能。针对本系统的实现阐述了该控制系统的原理、硬件设计和软件配置。     

一种小型高频段双极化喇叭天线的结构设计

文中设计了一种小型化高频段的双极化喇叭天线,详细介绍了具体的结构设计方法,充分考虑了加工装配环节对天线性能的影响,完成了理论设计和实物加工。通过暗室实测天线辐射单元的方向图、驻波比、增益等重要电性能指标,发现双极化均能较好满足X ～ Ku频段7 GHz的超宽带工作要求。对测试结果和电磁软件仿真结果进行对比,验证了结构设计对保证电性能的有效性,同时分析了性能差异项的具体原因,并提出了优化方案。该设计为类似小型化复杂天线的结构设计提供了参考。     

Improvement of 5.8 GHz Band Patch Antenna with Metamaterial

A patch antenna,a metamaterial patch antenna and a proposed metamaterial patch antenna,are simulated and compared.Simulation results show that the proposed antenna can concentrate so well radiation energy into broadside direction that the antenna gain is increased and the side lobe level is decreased.Therefore,the gain of the proposed metamaterial patch antenna is improved by 2 dB than that of the ordinary metamaterial patch anterma.     

An investigation into the assessment of surface finish by microwave reflection

Non-contact methods are ideal for in-process monitoring of surface finish. In this context, the application of microwave reflection for the assessment of roughness assumes significance. It is well known that surface roughness affects the reflection of microwaves, and the energy loss in their transmission is considerably influenced by the finish of the wave guides. Experimental investigations were conducted with a sweep oscillator and reflectometer to find the feasibility of this technique in monitoring the roughness of manufactured surfaces. A number of surface specimens produced with different machining operations were measured for the return loss, and these compared with the normal roughness values. This paper deals with the experiments conducted and results obtained in these investigations.     

射频同轴连接器屏蔽性能的测试

介绍了测试射频同轴连接器的转移阻抗的一种方法——线注入法,设计并制作了测试装置,测试了BNC型连接器的转移阻抗;分析和总结了相关测试数据,最后指出了注入线法测试电缆转移阻抗和测试连接器转移阻抗的区别。     

平面一级倒立摆的滑模控制研究

应用滑模变结构理论对平面一级倒立摆系统的稳摆控制进行了研究.在介绍平面一级倒立摆线性化模型的基础上,通过优化控制理论设计了滑模控制器的切换函数s(x)使滑动模态渐近稳定且滑动运动具有良好品质;设计了滑模控制器的控制律u±(x)使被控系统满足到达条件并削弱控制过程中的抖振.仿真和实验结果显示,摆杆可以很长时间竖直不倒,并且系统具有较强的鲁棒性,在施加一定干扰的情况下,系统可以很快回到平衡位置.     

60 GHz贴片天线用低温共烧陶瓷基板的微机械加工

为有效提升60 GHz贴片天线及阵列的辐射带宽,提出利用微机械手段加工天线的低温共烧陶瓷(LTCC)基板.通过微切削方法在特定生瓷层上制作贯通结构,充填可挥发牺牲材料,完成基板叠压、烧结,待牺牲层升华排净后最终构成三维微结构.设计、制备了悬臂梁、围框结构和微管道等工艺样品.对天线设计电性能进行全波分析,并测试了微流道散热特性.实验结果表明:提出的方法成功解决了不同轴系各方向收缩率不一致、空腔塌陷等工艺问题,制作出的悬臂梁与围框尺寸高宽比达4∶1,总长为12 mm,总层厚为1.4 mm;内嵌微流道横截面为200 μm× 200 μm,长度达25 cm以上;内部光滑,基板表面贴装发热功率密度达2 W/cm2的功率器件时提供40 K以上的冷却能力;基板经过微机械加工后,天线的辐射带宽可从2.7 GHz增加到5.3 GHz,而增益的损失甚微.这些结果显示,用简单、低成本的微机械加工方法可在不显著增加制造成本的情况下有效扩增毫米波贴片天线的辐射带宽,为贴片天线阵中有源发射功率器件的设计和贴片天线的三维高密度集成提供了有效的技术支持.     

行波超声马达传动机理的研究（一）——运动传递机理及定子中存在弯曲行波的条件

首先基于几何分析法研究了压电行波超声马达的运动传递机理，重点分析了驻波的产生和行波的合成原理，与转子相接触的定子表面质点的椭圆运动。然后基于弹性动力学方法研究了在定子中存在弯曲行波的条件，得出旋转型压电行波超声马达定子中弯曲行波的产生是基于同频和同节线的两个正交弯曲振型的叠加规律，提出了对圆形薄板圆形对称的基本结构要求     

利用ADAMS与MATLAB对平面三级倒立摆的仿真

利用ADAMS建立了平面三级倒立摆的虚拟样机模型,并采用ADAMS与MATLAB联合控制的方式,首次完成了平面三级倒立摆的虚拟样机控制仿真。仿真结果表明,尽管X向和Y向系统采用了相同的控制器且初始参数设置完全一样,但仿真结果二者存在一定的区别,这证明了X向和Y向系统存在耦合现象。此外,利用ADAMS与MATLAB联合进行系统的控制仿真,能即时反映控制算法的效果,具有很大的推广价值。