弹载数据链收发天线设计

本文提出了一种应用于LS 频段弹载数据链收发天线,天线采用半八木天线形式。文中给出了天线和弹体一体 化的详细设计以及相应的计算结果。通过对天线样机测试,验证了该天线设计,其测试结果表明在工作频段内,天线的 电压驻波比分别小于1.7,在导弹水平方向±30°、垂直方向水平面上20°、水平面下70°的范围内主极化增益均大于 1.9dBi,满足了作为弹载数据链终端机天线应用的要求。     

一种具有宽角稳定相位中心的双频段圆极化GNSS天线设计

本文介绍了一种在宽波束范围内具有稳定相位中心的双频段圆极化 GNSS(全球卫星导航系统)天线。天线设计为层叠空气腔式天线结构,采用幅度相等,相位相差 90°的四端口馈电方式,空气腔式天线在宽角范围内获得了较好的圆极化辐射特性。对称结构以及等幅等相差馈电的天线设计,可在宽角范围内获得较高的相位中心稳定度。测试结果表明:在四个导航频段内, 天线波束宽度大于±36°,±46°角域范围内的轴比小于 3dB,±70°角域范围内的相位中心稳定度小于 1.61mm,具备很强的工程应用价值。     

波束扫描反射阵列天线偏焦特性

针对波束扫描反射阵列天线在大角度扫描时增益下降及方向图恶化等问题,提出通过馈源偏焦来改善反射阵列天线的扫描性能。采用方形贴片结构设计了一款工作在X频段的反射阵列天线。研究馈源在15°,30°,45°扫描角的纵向偏焦以及10°,20°和30°扫描角的横向偏焦对波束扫描反射阵列天线性能的影响。测试结果显示,在扫描角度较小时,横向偏焦引起波束指向的改变,波束宽度变化不大。减小馈源纵向偏焦尺寸,旁瓣电平减小,中心频率处的增益提高,尤其是在较大的扫描角度时效果更加明显,有利于提高波束扫描反射阵列天线的大角度扫描能力。     

一种新型高增益小型化四臂螺旋天线

针对卫星通信、卫星导航设备中四臂螺旋天线低仰角增益低、馈电网络尺寸不能满足安装要求的问题,设计了一种新型四臂螺旋天线,采用折叠式威尔金森(Wilkinson)移相馈电网络馈电,采用类八臂渐变式螺旋臂的方法提升天线低仰角增益。天线仿真和测试结果吻合良好,结果显示,在±60°~±90°低仰角范围内天线增益提高了1~2 dB,天线轴比保持在2以内,馈电网络高度降低了1.5 cm。该四臂螺旋天线具有低仰角高增益、圆极化特性良好、尺寸小等特点。     

一种相位中心稳定的星载GNSS掩星阵列天线设计

介绍了一种适用于星载(GNSS)掩星探测的新型阵列天线,可覆盖GPS L1/L2和BD2 B1/B2频段。该天线采用双层空气腔式圆极化单元,整体为变形工字型阵列形式。通过计算机仿真,并采用差分进化算法对天线单元的幅度、相位进行优化设计,展宽了阵列天线方位面波束宽度。在保证天线电性能的同时,减少了阵元数量,降低了网络设计的复杂度并减轻了天线重量。实测结果在工作频段内10 dBic方位面波束宽度≥±42.2°,俯仰面波束宽度≥±6.4°,相位中心稳定度在方位±40°内最大为±1.67 mm。表明该设计在工程应用中是可行的。     

法国TH.D.2503-Ⅱ型雷达性能简介

一、技术性能 1.天线座谐振频率约10赫天线仰角转动范围机械制动范围 -12°+185°电气制动范围 -8°～+181°天线方位转动范围 360°无限制俯仰轴和方位轴不正交误差(峯—峯值) ±0.05毫弧方位轴和安装面不正交誤差(峯—峯值) ±0.05毫弧瞄准望远鏡: 放大倍数约40倍鉴別率 3×10~(-5)弧孔径 75毫米有效视场 8毫弧光轴对安装面的稳定度小于±10~(-5)弧天线座总重约6300公斤     

一种新型双频双圆极化多波束天线的设计

设计了一种双频双圆极化多波束天线, 同时设计了工作在L 和S 两个频段的4×4 微带Butler 矩阵,采用该矩阵作为多波束天线的馈电网络,从而实现波束切换。为减小天线安装口径面积,垂直于天线阵面安装Butler矩阵,对整个系统进行仿真优化并进行驻波和方向图测试,结果表明:该多波束天线具有较低的插损且可以实现天线法线±60°范围内增益大于5dB 的波束覆盖,适用于要求高增益大角度覆盖的通信系统。     

一种电磁耦合馈电宽带宽角扫描微带天线阵列

文中提出一种可实现宽频带大角度波束扫描的低剖面相控阵微带贴片天线。为实现宽带特性,该 阵列天线采用了缝隙电磁耦合馈电和双层贴片的设计。由于介质基板的堆叠,微带贴片阵列在高频大角度扫描 时往往会受到表面波的影响,从而引发高次模谐振并带来扫描盲区。针对这一现象,通过对堆叠的介质基板开槽 抑制表面波传播,从而改善高频的阻抗匹配特性。此外,还在贴片两侧加载寄生条带以优化低频阻抗匹配,拓展 带宽并保持低剖面外形。该天线剖面高度仅4. 6 mm,约为高频波长的0. 19 倍,可满足许多低剖面载体平台的应 用需求。仿真结果显示,该天线在±45°扫描和±60°扫描时可分别实现57. 9%(有源驻波比≤2. 25)和44. 4%(有 源驻波比≤2. 75)的相对带宽。基于该设计加工了一款8×8 阵列样机。阵列样机的驻波及方向图测试结果与8× 8 阵列的全波仿真结果吻合良好,有效验证了该微带贴片天线阵列的宽带和宽角扫描特性。     

新型Ka频段宽角扫描圆极化相控阵天线

提出了一种新型的Ka频段圆极化相控阵天线。天线单元以单馈电开槽贴片天线为基础实现圆极化,通过微带贴片表面加载介质和辅助辐射器,展宽了天线波束宽度并优化了单元轴比。以该天线为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术优化得到的2×2子阵,其辐射方向图具有良好的旋转对称性,由该子阵扩展形成的相控阵天线,有效地实现了圆极化宽角扫描特性。以8×8矩形阵列为例,仿真分析了此类二维相控阵天线波束扫描过程中的方向图和极化特性。研究结果表明,天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描,扫描范围内天线增益波动和轴比均小于3 dB,同时该天线具有低剖面（高度尺寸为0.08λ0,λ0为空气介质波长）、结构简单、易于加工和集成等特点,非常适合小型化或一体化相控阵天线系统应用。     

小型化前倾毫米波双狭缝天线的设计与制作

常规侧向探测天线主波束垂直于天线辐射面,会导致飞行探测漏报率高,因此有必要研究具有前倾探测功能的天线,以提高探测准确率。基于HFSS软件,设计了狭缝天线结构。设计的输入参数如下：频段为36.85~37.15 GHz,收发隔离度优于50 dB,前倾角为20°~24°,旁瓣抑制度要求大于-10 dB,天线长度小于85 mm,方位角大于80°,俯仰角小于11°,增益大于11 dB。测试结果表明,天线增益为12 dB,在36.85~37.15 GHz条件下,方位角位于116°~134°之间,俯仰角位于8°~9°之间,前倾角在22°~24°之间,旁瓣抑制度位于-11.45~-14.60 dB之间,且波束方向可控。在36.5~37.5 GHz频率范围内,驻波比保持在1.413以下,收发隔离度保持在-51.132以下,天线总长度为83 mm。该天线的测试结果与设计一致,能满足设计要求,为无人机侧向探测器提供天线技术支撑。     

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。     

一种小规模超宽带相控阵天线设计

目前基于阵元间强耦合效应已设计出超宽带相控阵天线,但是其规模较大。针对规模小或者在扫描方向上规模小,如何增强阵元间耦合而实现超宽带相控阵天线的问题,采用平衡对踵Vivaldi天线(BAVA)作为天线单元,优化天线单元辐射金属的形状,并采用镜像法布阵天线单元设计出一个小规模4×16的斜极化超宽带相控阵天线。仿真和试验结果表明,采用的方法可以增强小规模超宽带相控阵天线的阵元间耦合效应,实现频率0.8f0~2.0f0驻波比小于2,法向增益达17.34~23.0 dBi,在±45°范围内实现无栅瓣扫描。该小规模超宽带相控阵天线已在实际工程中应用。     

星载Ka频段波束赋形波纹喇叭天线设计

提出一种具有稀疏波纹结构的波纹喇叭天线,仅有2圈波纹,结构简单,易于设计加工。通过对天线参数的设计优化,可实现平顶波束赋形,在±40°的波束赋形范围内增益优于5 dBi,天线副瓣优于-30 dB,整个工作频段内驻波比(VSWR)优于1.8,适用于高轨卫星星间通信。通过对一个Ka频段样品的加工、测试和结果比对,验证了该设计方案的正确性。     

基于紧耦合结构的宽带基站天线设计

随着5G移动通信频段的公布,传统基站天线已不足以覆盖其工作频段。文章以紧耦合阵列天线理论为基础,提出了一种基于紧耦合结构的交叉偶极子宽带基站天线。该天线由两对正交的领结状偶极子天线构成,通过两对交叉偶极子之间的耦合效应,有效地展宽了天线的阻抗带宽。同时,通过在天线和金属反射板之间加载电阻型频率选择表面,吸收由反射板引入的谐振反射波,改善天线高频端辐射性能。仿真及测试结果表明:该天线在1.7-3.6 GHz 频率范围内,可以满足基站天线的设计指标,两端口驻波比均小于1.5,两端口之间隔离度大于55 dB,半功率波束宽度满足65°±5°范围,且整个频段内增益均大于8.5 dBi。     

一种具有高隔离度的双频双圆极化卫星通信天线

 提出了一种新型的用于卫星通信的双频双圆极化多层微带贴片天线.该天线采用兰格耦合器正交馈电,分别在420±1.5MHz和450MHz±1.5MH的收发频率实现右旋和左旋圆极化辐射,且满足单一天线收发双工的通信要求;采用耦合贴片馈电方式和附加集总电路滤波网络,有效地改善了两端口之间的收发隔离度.此外,该天线采用高介电常数的介质基板减小了天线尺寸.兰格耦合器采用曲折线技术减小了馈电网络的结构尺寸(约74.6%).仿真和实测结果吻合良好,在工作频带内收发隔离度大于40dB,VSWR小于2.0,增益大于3dBc,0dB增益宽度及3dB轴比宽度均达到80°.     

一种用于5G的大规模MIMO天线阵设计

设计了一种用于第五代移动通信系统的大规模MIMO天线阵。该天线阵采用8×8矩形排布,天线单元采用缝隙耦合馈电的贴片形式,通过蚀刻在上层地板上的两个正交H型缝隙对辐射贴片分别耦合馈电来实现±45°双线极化特性。所设计的天线阵工作在3. 4 GHz~3. 6 GHz,具有剖面低、结构紧凑、便于与射频前端集成化设计的特点,能够很好地满足下一代移动通信系统对天线阵的设计要求。     

宽带宽方向双倒F 振子天线设计

本文采用双倒F 振子天线（DIFA）结构设计一种宽带宽方向图天线。双倒F 振子天线不但具有单倒F 振子天线低轮廓、宽波束优点,还具有较宽的阻抗带宽特性。实测显示单元双倒F 振子天线在驻波比小于1.8 的情况下,阻抗带宽大于25%,在0°±85°区域内天线方向图增益≥-2dB。     

一种适用于LTE 基站的宽频带双极化印刷偶极子天线

提出了一种适用于LTE 移动通信基站系统的低成本双极化偶极子基站天线辐射单元,天线采用0.8 mm板厚的FR4基板双层印制工艺。利用微带线垂直和折叠结构的辐射臂设计,有效地扩展了天线工作带宽,减小了天线物理尺寸。将两个偶极子单元垂直交叉构成±45°双极化天线。测试结果显示天线电压驻波比VSWR 小于1.5 的相对阻抗带宽为52.9%(1.705 ~2.93 GHz),隔离度大于19 dB,天线平均增益为8.67 dBi,半功率波束宽度为67°±8°。测试与仿真吻合较好,可应用于移动通信基站。     

NaI(Tl)闪烁探测器性能随温度变化实验

采用高低温试验方法探究了温度变化对NaI(Tl)闪烁探测器性能及能谱测量的影响,观察能谱并以常温25 °C为基准,计算137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV,1.332 MeV特征峰位道址、γ射线全能峰计数率、能量分辨率在25 °C下相对变化值。结果为：137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV, 1.332 MeV特征峰位道址在0 °C~20 °C范围内基本保持一致,在20 °C~45 °C范围内随温度升高逐渐降低;0.662 MeV和1.173 MeV全能峰计数率随温度变化分别在±5.19%和±4.48%范围内保持一致;3个对应能量分辨率分别在±4.3%范围内随温度变化保持一致。可看出利用γ源作为稳峰源是可行的。     

基于超材料结构的定频波束可调天线设计

提出了一种新颖的波束可调天线。该天线辐射单元采用加载电容的超材料结构,相较于传统波导裂缝阵列天线的辐射缝隙,超材料辐射单元的尺寸缩小了76%;天线采用蚀刻有超材料结构的Rogers RT5880印刷电路板(PCB)作为天线辐射面,通过调整加载在超材料单元上的电容来调整波束指向。天线的测试结果与电磁仿真软件仿真结果接近。测试和仿真结果表明,天线工作在频率15 GHz,最大增益为11 dBi,辐射效率为80.8%,波束可调天线实现了-28°,-20°,-12°,-6°,6°, 13°和24°七种不同波束指向。