结合IQGA和最佳一致逼近优化设计的双阻带UWB天线

摘要： 在超宽带天线设计中采用一种快速有效的优化方法. 该方法将改进的量子遗传算法与基于矩量法的体面积分方程相结合,利用最佳一致逼近快速分析天线的宽频带特性,得到优化函数的适应度值. 用该方法设计一副具有3?4 GHz和5?6 GHz双阻带特性的UWB天线并制成实物,将实测电压驻波比与优化结果进行比较,两者较为吻合,说明该方法是正确的、有效的.     

一种新型超宽带贴片天线的设计研究

本文设计了一款新型的超宽带贴片天线,应用于卫星通信技术。仿真结果表明,天线的工作频带达到了5.1GHz,范围从10.5GHz到15.6GHz,相对带宽可达40%。频带上的VSWR小于2且天线具有良好的方向性和增益,能较好地应用于卫星通信和太空探索领域。     

带有寄生螺旋线的变升角轴向模螺旋天线

为了改善轴向模螺旋天线的辐射特性,把变升角和加绕寄生螺旋线两种方法结合起来,设计了一种带有附加螺旋线的变升角螺旋天线. 用FEKO软件对其辐射特性进行仿真,得到天线的方向图、增益和轴比等辐射特性. 结果表明,这种方法提高了天线的方向性系数,在较宽的频率范围内具有较好的圆极化特性,是改善轴向模螺旋天线辐射特性的一种简单且有效的办法.     

共面波导馈电印刷单极天线的频带阻断

提出一种具有频带阻断特性的小型化渐变共面波导馈电矩形单极天线。通过在辐射贴片上开U形缝隙,来获得对于无线局域网（WLAN）频段的频带阻断,并详细分析了缝隙各参数对频带阻断特性的影响。分析表明,频带阻断特性可通过控制U形缝隙的位置来实现,而通过调整缝隙的长度和宽度可改变所阻断频带的位置。实验结果表明,所提出的天线实现了5.07GHz到5.85GHz的阻带特性,且具有阻抗带宽达15:1的超宽带特性。     

一种用于早期癌症检测的新型超宽带天线设计

本文设计了一款新型的采用FR-4材料的超宽带天线,用于早期癌症检测。仿真结果表明,天线的工作频带达10.2GHz,从3.0GHz到13.2GHz,相对带宽可达125%,频带上的VSWR小于2且天线具有良好的方向性和增益,能较好地应用于微波成像技术系统中。     

多天线阵列的矿井超宽带无线通信系统

将多天线阵列(multi-input multi-output, MIMO) 技术用于改善井下超宽带(ultra wideband, UWB)无线通信系统的误码率性能. 首先,研究单天线(single input single output, SISO)UWB 系统在矿井巷道的多径传播特性,以及相应的抗多径发射/接收策略和误码率性能. 在此基础上,从理论上分析MIMO 技术进一步提高
UWB 系统抗井下多径衰落的可行性;然后,在不增加系统发射能量和不改变SISO-UWB 接收机结构的前提下,通过增加发射天线数并结合无线信道空时分集理论,提出用于煤矿井下无线通信的MIMO-UWB 系统及其空时编/解码方案. 实验结果表明：与传统的SISO-UWB收发策略相比,所研究的MIMO-UWB空时编/解码方案在各类井下多径环境中均能获得35 dB 的误码率性能增益.     

一种具有频移特性的超宽带极化旋转超表面

操控电磁波的极化状态在各个工程领域中都有重要的作用和参考价值。为了更好地实现电磁波的极化调控,提出了一种具有频移特性的超宽带极化旋转超表面。仿真结果表明,通过改变超表面的结构参数,其交叉极化反射率大于0.9的频带范围分别为6.17～14.29,6.67～17.31,8.87～23.19,13.26～35.07GHz,实现了频带范围从8.12GHz到21.81GHz的蓝移和扩展。其中,在13.26～35.07GHz的频带范围内,极化转换率的最小值为95%左右,近乎完美地实现了超宽带、高极化转换率的极化转换效果。另外,提出的超表面在其工作频带范围内的2个频率点上还可以实现线极化入射波到圆极化反射波的极化转换。该极化旋转超表面在天线设计、雷达等通信领域有重要的应用。     

基于复合左/右手传输线的双频微带贴片天线(英文)

复合左/右手传输线(CRLH TL)是一种兼具左手材料和右手材料性质的超电磁介质,其以奇异的特性受到科学界及工程界的重视.在微带天线领域,复合左/右手传输线结构可用于馈电网络、辐射单元,以及背景媒质的设计.采用复合左/右手传输线结构同时作为馈电电路及辐射单元,实现了同轴线与辐射贴片的良好匹配,以及天线的双频辐射特性.通过在复合左/右手传输线天线的接地板上加载缝隙,实现了调节天线谐振频率的目的.     

一种分析宽带天线特性的快速有效方法

提出一种快速分析天线宽带特性的有效算法.该方法利用特征模对天线给定频带内少数频率点进行分析,选取这些频率点主要特征模函数组构成降维子空间;利用奇异值分解技术,构造该频带内一组与频率无关的特征模正交基.运用特征模正交基可以快速获得天线频带内所有频率点的特性.文中分析了蝶形天线与宽带缝隙天线给定频带内特性,并将计算结果与一般矩量法计算结果作比较,两者之间具有良好的一致性.     

天线相关性对空时频移键控(ST-FSK)系统性能的影响

给出了在已知天线相关因子条件下接收端的非相干ML判决度量,讨论了天线存在相关性时进制数、天线相关因子、信噪比和可靠性指标的关系.理论分析和仿真结果都表明:发射天线相关性的存在相当于破坏了发射信号的酉特性,迫使系统付出额外的“功率”代价.相应的“功率”代价随着相关因子的增加而非线性增加,而与进制数的关系很小.     

应用遗传算法的电大尺寸载体附近天线阵方向图综合

采用矩量法结合一致性几何绕射理论分析电大尺寸载体附近天线阵列的辐射方向图,并使用遗传算法对阵列的方向图进行综合. 以有限长圆柱导体附近由半波振子组成的十元天线阵为例,用这种方法对阵元馈电电压的幅度和相位进行优化,得到了预期的方向图. 与单纯的低频或者高频算法相比,该算法具有计算速度快、精确度高、优化效果好的特点.     

自适应天线阵列在OFDM系统中的应用

在简要介绍OFDM系统的基础上,提出了一种将卡尔曼滤波运用于OFDM系统的自适应天线阵列方法,理论分析并计算机仿真了系统误码率性能.结果表明文中提出的自适应天线阵列在消除OFDM系统同频干扰、提高系统接收性能方面显示出良好的性能.     

双层分形微带贴片天线

给出一种双层分形微带贴片天线,天线的馈电元和寄生元都进行了Minkowski分形处理,研究了单元分形迭代次数和凹入宽度(indentationwidth)对天线谐振频率的影响.加工并测试了试验天线,计算与实验结果吻合较好.结果表明,该新设计比常规矩形贴片天线尺寸小,并具有较宽的工作带宽和二维对称性,适合于双极化天线应用.     

一种阵列天线与干扰抵消技术相结合的宽带CDMA接收机

提出了一种自适应阵列天线与干扰抵消技术相结合的DS-CDMA接收机,通过改进的并行干扰抵消技术,对阵列天线合成后"峰指"信号中的多址干扰信号作进一步的消除或抑制.通过理论分析和仿真,验证这种接收机在Rayleigh衰落信道下,较单独使用阵列天线接收或并行干扰抵消技术,具有更好的接收性能.     

馈电结构可变化的频率可重构天线

提出一种馈电结构可实时变化的频率可重构天线。利用RF MEMS开关控制天线模型中矩形加载槽的长度来实现频率可重构,从天线等效LC振荡回路和谐振回路电流路径的改变等两方面分析了频率可重构原理。研究结果表明：所设计天线能工作在L、S两波段3个频率段上,即BlueTooth、DCS/GSM和GPS频段。由于3个频段天线工作在同一模式下,所以方向图几乎完全一致。并且RF MEMS开关对馈线结构的调整可解决由于可重构而改变天线口径面辐射体结构带来的匹配问题,使得天线具有良好的可重构特性的同时还满足高辐射增益,实现了一副天线多功能的目的。     

易于有源集成的圆极化微带天线

提出一种新型的圆极化微带天线形式,采用共面波导、不等长十字槽耦合馈电,易于与有源电路集成。利用电磁场仿真软件分析了天线几何参数对天线性能的影响,设计并加工了一个圆极化天线。仿真值与实验结果基本吻合,在10.28GHz工作频率上测得驻波比小于2的带宽达到600MHz,边射方向上的圆极化轴比为1.7dB,轴比小于3dB的带宽为140MHz。实验结果表明,天线具有较好的圆极化性能。     

4根发射天线MIMO-OFDM系统中速率为2的全分集空时频编码设计

为了利用频率选择性准静态块衰落的MIMO-OFDM系统中的完全分集度,利用代数空时码和Hadamard变换,给出一种空时频分组码,分集度为发射天线数Mt与接收天线数Mr和准静态块衰落抽头数L的乘积.当发射天线数为4时,这种空时频码符号传输速率能达到2.针对4根发射天线的系统,本文所提出的STFC与其他STFC方案相比,可以在符号传输速率为1的STFC与符号传输速率为4的STFC之间达到一个很好的性能和复杂度折中.实验仿真结果验证了该结论.     

新的双频双极化开槽微带天线的设计方法

提出了一种同时具有圆极化和线极化的双频新型开槽微带天线的设计方法．天线双频工作是通过分别在靠近方形微带天线的两个辐射边处各开一个平行的窄槽来实现的．在较低的谐振频率处圆极化的获得是通过在天线辐射单元上适当地设置摄动元素，并将馈电点移到辐射单元的对角线上．一个设计天线的测试结果给出了该天线在两个谐振频率上具有很好的圆极化及线极化的天线性能．     

探针馈电的分层球状微带天线矩量法分析

采用以Rao-Wilton-Glission(RWG)为基函数的矩量法推导了分层球状微带天线的阻抗矩阵计算公式.在计算探针和贴片连接处的阻抗矩阵元素时,通过一种三角形对拆分方式简化了矩阵计算过程,并通过替代避免线积分奇异问题. 提取了源、场点位于同一层媒质和不同层媒质时并矢格林函数的渐进项,以加快格林函数无穷项级数收敛速度. 计算了一副球状微带天线,输入阻抗计算结果与文献结果吻合良好,说明分析方法的正确性和有效性.     

基于遗传算法的RBF神经网络中心值优化研究

RBF神经网络中心值的确定是个关键的问题,在很大程度上决定了RBF网络性能的好坏．该文采用遗传算法对RBF神经中心进行优化,并将优化后的RBF神经网络用于非线性函数逼近,实例证明取得了较好的效果．