一种用于FOD检测系统的V波段波导缝隙阵列天线

提出了一种适用于跑道异物（Foreign Object Debris, FOD）检测系统的V波段波导缝隙阵列天线。所提出的阵列天线工作频带为74～79 GHz,阵面包含2 048个单元。天线采用多模波导缝隙阵列天线形式,并设计了波导功分网络,具有高增益、低剖面等优良特点。天线整体结构厚度10 mm以内,辐射效率50%以上。天线的实测结果表明,理论结果和测试结果吻合,具有较高的工程实用性。     

星载合成孔径雷达双极化天线阵研究

介绍了一种宽带双极化星载SAR有源相控阵天线阵,该天线以TR组件和双极化线阵组成的有源线阵为基础,并根据相控阵天线对雷达信号瞬时带宽的限制条件,选择合适的实时延迟子阵,结合结构安装的要求,构成电气独立的模块。在此基础上,根据雷达对天线孔径大小的需要,通过馈电网络激励拓展成大型有源相控阵天线,该天线可以通过波控灵活的控制和网络的合成,实现多极化、波束扫描、波束赋形和多通道等功能。其中对于双极化辐射天线,分别针对微带贴片天线阵和波导缝隙天线进行了分析和研究,并给出了实验验证结果。微带天线阵采用宽带的双层贴片辐射单元和并馈网络实现大带宽要求,两种正交极化模式分别由共面微带线和缝隙耦合来激励,其馈电网络居于开有耦合缝隙接地板的两侧,实现复杂网络空间安排和降低馈线耦合的功能。对于贴片单元的激励,采用对称、反相馈电和分组优化等方法,有效地提高了极化隔离度和极化纯度;而双极化波导缝隙阵中,以脊波导宽边纵缝谐振阵实现垂直极化,波导窄边非倾斜缝隙阵实现水平极化,在每种线阵中都通过分组馈电、过载技术和辐射/馈电波导一体化设计,实现了宽带和压缩横截面的目的。两种形式的天线阵比较,阵面剖面高度相当,微带阵具有宽带、轻质、易于加工和成本低等优势,而波导缝隙阵则具有高效、高隔离度和低交叉极化等性能,但是其缺点是结构复杂、加工难度大和重量大等。     

用于卫星通信的Ku波段宽带双频双极化微带天线阵

利用口径耦合馈电、错位倒相馈网技术和单层微带贴片结构设计出一种用于卫星通信的Ku波段宽带双频双极化微带四元天线阵。用电磁仿真软件CST2008对天线阵的电特性进行了仿真和优化。四元天线阵实测结果表明:水平极化端口在11.21GHz～13.47GHz频率范围内VSWR燮1.5,相对阻抗带宽为18.3%;垂直极化端口在13.43GHz～14.88GHz频率范围内VSWR燮1.5,相对阻抗带宽为10.24%。工作频带内两端口隔离度<-35dB,最大增益为13.2dB,与仿真结果一致。     

一种高隔离度的缝隙型超宽带MIMO天线设计

针对超宽带传输在无线通信系统中的要求,设计一种以FR4为介质基板的高隔离度超宽带MIMO(Multiple Input Multiple Output)天线。天线类型为共面波导馈电的缝隙型,由两个正交放置的辐射单元组成,辐射贴片为拱形贴片,为了减小两个辐射单元之间的相互耦合,在接地板的对角线上增加了三条互相平行的矩形枝节。实测结果表明：该天线的工作范围为3.05～10.8 GHz,满足超宽带天线要求,并且端口隔离度S₂₁均低于-27 dB,峰值增益为4.5 dB,包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient, ECC)均小于0.03,因此在超宽带领域具有良好的应用前景。     

基于超材料的低剖面宽带双极化天线设计

设计了一种基于超材料的低剖面宽带双极化天线。该天线采用复合左右手结构（CRLH）作为辐射单元,利用其色散曲线的非线性特点,实现两种模式谐振点的融合,拓展带宽;同时采用不连通的十字形缝隙改善异极化隔离与交叉极化。论述了宽带低剖面线极化天线、水平/垂直双极化天线、&#177;45&#176;双极化天线的设计方法,并给出了HFSS的仿真结果,仿真结果表明：该天线具有低剖面、宽频带的特点,可用作大型天线阵的阵元。     

面向5G高隔离度4单元MIMO手机天线设计

设计了一个4单元高隔离度手机天线,由4个辐射单元组成,辐射单元分别位于天线的4个角落。对天线辐射单元进行分析测试,测量天线辐射单元工作频段为3.43 GHz～3.86 GHz,覆盖5G移动通信测试频段。MIMO天线工作频段在端口回波损耗小于-10 dB阻抗带宽条件下,工作频段为3.45 GHz～3.64 GHz;在端口回波损耗小于-6 dB阻抗带宽条件下,天线工作频段为3.23 GHz～3.96 GHz。新设计的圆形开槽结构能减少天线和电子元器件耦合,并且天线具有良好的全向性和辐射特性。MIMO天线在3.2 GHz～4 GHz频率内,天线辐射效率为65%～73.4%。仿真表明,脑部辐射SAR(Specific Absorption Rate)参数小于1.6 W/kg,天线对人体影响较低。     

Ku波段宽频带双极化微带天线阵的设计

采用十字形缝隙耦合,层叠贴片和微带线馈电的结构形式,设计了一适用于Ku波段的宽频带双极化四元微带天线阵.利用电磁仿真软件CST5.0微波工作室对天线的电特性进行仿真优化,并制作了实物模型,实测结果和仿真结果吻合良好.两馈电端口驻波小于2的阻抗带宽分别达到20.9%和46.2%,端口隔离度高于17.5dB,天线增益11dBi.     

基于缝隙耦合的微带天线设计

能够同时适用于射频识别、全球微波无线互联网和无线局域网这几大主流物联网通信技术标准的宽频天线的设计要求越来越高,比如体积小、成本低等,而微带天线体积小、剖面低且可集成化程度高,适合大批量生产,但其频带较窄,使用范围受到限制。为此,提出了一种紧凑型宽频带微带贴片天线。该天线引入了L型缝隙和三角形缝隙,仿真结果表明,天线-10 dB阻抗带宽可达到100%,其工作频带为1. 5 GHz～4. 3 GHz;轴比带宽为3. 4 GHz～3. 8 GHz,圆极化带宽为11%;在该范围内的增益都在3 dB以上;整个工作频带范围内都实现了宽频带、高增益等特性,适用于射频识别、蓝牙、WLAN等频段。     

一种超宽带相控阵天线单元设计

为了提高相控阵天线的超宽带和宽角扫描性能,提出一种新型全金属Vivaldi天线阵元。利用仿真软件CST对Vivaldi天线阵元建立模型、仿真与优化,最终该天线在2~18 GHz的频段内,其VSWR≤2,具备超宽带特性;针对扫描盲区的问题,提出下宽上窄的创新型侧面结构,优化电流路径,消除扫描盲区,最终可实现全频带范围内±45°的宽角扫描特性。仿真结果表明,该天线具有超宽带、宽角扫描的特性,可以满足作为超宽带宽角扫描相控阵天线单元的要求。     

一种具有宽带双极化低散射特征的微带阵列天线

针对阵列天线宽带散射缩减设计进行研究,设计了一种基于无源对消技术的低散射阵列天线,该新型微带阵列天线在宽频带内具有双极化低雷达散射截面（RCS, Radar Cross Section）性能;对基于两种散射性能不同的单元组成阵列的RCS性能进行了理论研究,进行了单元的散射幅度和相位对阵列RCS的影响分析;提出了一种加载T型缝隙的新型微带天线结构,该单元结构的辐射性能与散射性能能够进行独立调控和综合优化,该单元与传统微带贴片单元具有相似的辐射特性,并可在宽频带（带内和带外）内与传统微带单元产生有效相位差;将传统微带单元和加载T型缝隙的新型微带单元组成4×4阵列天线,仿真结果表明,提出的阵列天线在3GHz～7GHz（相对带宽80%）频带内实现了同极化RCS缩减,在3.3GHz～7GHz（相对带宽71.8%）频带内实现了交叉极化RCS缩减,缩减峰值分别为16.3dB和36.3dB,带内RCS缩减均值分别为14.1dB 和17.6dB;与传统微带阵列天线相比,提出的阵列天线增益下降小于0.1dB;提出的微带阵列天线具有高效率辐射和宽频带双极化低散射性能,为低散射阵列天线设计提供了新的思路。