一种新型超宽带端射微带天线的自动设计

采用遗传算法和时城有限差分算法(FDTD),结合并行计算技术成功地构建了一套天线自动设计软件系统:"天基"天线自动设计系统.运用该天线自动设计软件系统,对一种采用泪滴状偶极振子和平面套筒结构的微带天线进行了超宽带和高端射增益的自动设计.根据设计结果制作了实际天线并进行了测试,测试结果表明该天线具有良好的超宽带性能,S11<-10 dB的频带超过了2.5倍频程(1.3～3.4 GHz),在此工作频带中,天线辐射为端射,最大端射增益达到了9.2 dBi.     

一种S波段宽带单极八木天线北大核心CSCD

在传统单极八木天线的基础上进行改进,在单极子左右两端放置寄生单元增加了驻波带宽,把天线引向器长度设计成非均匀扩展了方向图带宽,在反射器后面放置一个反射板进一步提高了低频增益。使用Ansoft HFSS软件对天线进行了建模仿真并加工了实物进行测试,实测反射系数S11在2.2 GHz^5.2 GHz频带内小于-10 d B,相对带宽达到81%。增益方向图在2 GHz^4 GHz频带内不发生畸变,相对带宽66.7%。实测结果在3.9 GHz处达到最大增益11 d B,端射特性明显,仿真与实测结果吻合很好。     

宽频带宽波束磁电偶极子天线设计

为了展宽天线的波束宽度,在磁电(ME)偶极子天线的基础上,该文设计出一种低交叉极化宽频带宽波束的新型磁电偶极子天线。通过将振子倾斜弯折,展宽了天线的波束宽度;结合6个寄生振子的对称加载,提高了辐射方向图的一致性。在型馈电结构基础上,优化天线的振子间距和振子长度,实现了天线58.5%的相对带宽(S11-10 dB),频带范围为2.3~4.2 GHz;对振子倾斜角度以及寄生振子的参数进行优化,在2.4~4.0 GHz的频带内实现了辐射方向图E面和H面同时达到120以上的半功率波束宽度(HPBW)。测试与仿真有较好的一致性,证明了所设计天线不仅具有宽频带宽波束特性,同时在整个频带范围内方向图的一致性得到了极大地提高。     

一种工作于0.5~2GHz的小型化Vivaldi天线

设计了一种用于浅层冰盖探测的小型化宽带Vivaldi天线,该天线使用微带转槽线的巴伦馈电,可工作于500MHz～2GHz的带宽之内.天线采用共面结构,能够有效降低交叉极化电平.为提高天线的增益并避免低频端方向图端射方向出现凹陷,使用了较厚的介质基片,并增加了天线的长度,但天线的尺寸仍只有345mm×263.7mm,仿真得到的天线增益在全频带内大于2.8dBi.测量得到的阻抗带宽(驻波比≤2)达到1.94GHz,与仿真结果较为吻合.测试得到的E面和H面归一化方向图在大于800MHz的频带内与仿真结果一致性较好.     

车载电话用双频共面振子天线的设计

设计了一个用于车载电话的双频共面振子天线.为获得在同轴馈电时天线振子的平衡馈电,该设计使用了共面波导馈电结构.仿真计算结果给出了天线振子双臂的电流分布,并显示设计的共面振子天线在两个不同的频率上工作.实际设计天线的测试结果表明,在两个频带824MHz～896MHz和1850MHz～1990MHz内,设计天线的驻波比都小于2,而在水平面内的平均增益都大于指标值.     

一种新型微带端射平面树形天线的自动设计

将一种新的优化算法—自然树生长竞争算法,用于天线优化,结合基于有限元方法（FEM）的电磁场数值仿真软件,实现天线的自动设计,并设计出的新型微带端射平面树形天线。在5.77GHz～5.93GHz频段内S11〈-10dB,辐射方向保持良好的端射特性,且在5.8GHz的端射增益为5.4dBi。根据仿真结果,制作一个原型天线并对其进行测试,测试结果与仿真结果吻合良好。     

具有梯形有源振子的印刷引向天线研究

设计了一种采用平衡微带线馈电的具有梯形有源振子的印刷引向天线。对梯形印刷有源振子的阻抗特性进行了仿真,在此基础上进行了改进,首先是有源振子加载反射器,然后是有源振子加载引向器和反射器。仿真了天线的阻抗特性和辐射特性,并分别制作了天线实物进行测试。仿真与实验结果表明,有源振子加载引向器和反射器后的工作频带为2.0~2.45GHz,相对带宽达20.2%,带内增益为6dB 左右,且具有较小的尺寸（60 mm×65 mm）,可用于移动通信领域。     

双频双极化端射天线

本文提出了一种结构紧凑的毫米波双频双极化端射天线。传统的双极化天线实现方式主要是：磁电偶极子、贴片天线和正交模式耦合器来实现,这些实现方式存在结构尺寸较大、不易集成,带宽和平面化难以兼顾的缺点。本文提出的双频双极化端射天线利用堆叠结构,实现了水平极化和垂直极化的极化分离,同时采用Vivaldi天线结构,实现了宽带特性。与传统正交放置的Vivaldi双极化天线相比较,本设计具有减少天线尺寸,易实现平面集成,结构简单等优点。仿真结果表明该天线垂直极化部分,在E波段60-90GHz频带范围内,S11均在-10dB以下,交叉极化在-20dB以下;水平极化部分,在Ka波段26-32GHz频带范围内,S11均在-10dB以下,交叉极化在-20dB以下。     

虚拟阵元应用于平板端射天线的新型组阵方法研究

在端射天线组阵中,由于天线单元间的复杂互耦,端射天线小间距组阵时副瓣电平抬高得不到预期增益的提高,通过拉大单元间距可以抑制互耦、获得高增益,但又导致出现栅瓣电平.基于此,提出一种基于平板端射天线内插虚拟阵元的新型组阵方法——数字虚拟端射组阵方法,并对侧向组阵时该方法的数字波束合成结果与实际端射天线阵的三维电磁仿真软件(CST)仿真结果进行对比分析,最后,通过实验测试验证了该方法对于抑制端射天线阵栅瓣的有效性.     

宽频带片状对称振子天线

研究了一种宽带片状对称振子天线。利用电磁仿真软件AnsoftHFSS对此类天线进行了仿真设计并进行了实验研究,计算结果与实验结果吻合良好,其驻波比小于2的相对带宽可以达到66. 7%,充分显示了此类天线良好的宽频带特性。