螺旋天线的FETD分析

螺旋天线具有宽波束、圆极化等特性,被广泛应用于电话、电视和数据空间通信等领域。以往的轴向螺旋天线多为端射式,辐射方向单一。为弥补这一不足,提出了一种新型的中馈轴向螺旋天线,并采用FETD对此种螺旋天线进行分析和计算。计算程序采用C＋＋与Matlab编写,该计算程序结合了两种语言的优点,既简化了计算程序又发挥了C语言处理循环速度快的特点。中馈螺旋天线不仅具有以往轴向螺旋天线所具备的定向性好和高增益等优点,还增加了一个同样强度且方向相反的辐射方向。     

小型化平面螺旋天线及其宽频带巴伦的设计

介绍一种小型化的平面螺旋天线,该天线具有很宽的频带,在频段0.95～15.20 GHz内,实测反射损耗均小于-10 dB,同时在频段1.4～10.2 GHz内有较好的圆极化辐射特性（轴比小于4 dB）.与普通平面螺旋天线比较,该天线较大程度减小了天线横向尺寸,同时通过在天线下放置一圆台背腔,有效增宽了天线3 dB波瓣宽度（达130°）.设计了一种指数渐变的微带线到双线的非平衡 平衡阻抗转换巴伦,仿真和实测结果显示,天线具有良好的圆极化和宽频带特性.     

一种用于GPS卫星导航的四臂螺旋圆极化印刷天线

在GPS导航中,作为非跟踪的地面站天线需要具有半球覆盖、宽波束、圆极化的特性,结构紧凑的四臂螺旋天线可以满足该需要。提出了一种新型一体化四臂螺旋印刷天线结构,采用四分之三波长四线螺旋线,通过单端口中心位置馈电实现依次相差90°的馈电网络,形成高增益圆极化波束。实验结果表明:该四臂螺旋印刷天线在1 575.42 MHz的轴比RA≤3 dB,增益大于等于5.6 dBi,具有良好的右旋圆极化辐射特性。天线具有重量轻、尺寸小的优点,且在低仰角时,其圆极化性能也能满足导航系统的要求。     

地板及金属板加载对轴向模螺旋天线辐射特性的影响

轴向模螺旋天线是一种常见的圆极化辐射的定向天线,其辐射方向主要是沿着螺旋线的轴线方向。通过改变天线地板的尺寸可以对天线的辐射方向进行调整,使之向地板一侧进行辐射,并能够获得较好的圆极化与定向辐射特性。通过轴向辐射方向的金属板加载,可以显著地提高天线的增益。以一个传统的轴向模螺旋天线为例,对上述两种控制天线辐射效果的方法进行了仿真与实验研究,结果表明减小地板直径可以使天线辐射向着地板方向,并且能够达到约10 d B的前后比;在天线轴向的加载地板可以使天线增益提高1 d B以上,并且对天线的阻抗带宽及圆极化特性等性能影响较小。上述方法的采用可以使得轴向模螺旋天线的应用更加广泛。     

单线背射螺旋用作抛物面馈源的实验研究

研究了Ｃ波段单线背射螺旋的背射特性及其作为抛物面馈源的辐射特性。文中给出了单线背射螺旋在最佳小接地盘直径及螺距角α＝８°，１０°，１４°，１６°时的方向图和各项性能指标，描述了工作在Ｃ波段抛物面天线的实际性能，天线增益为３４．５ｄＢ，天线效率达６０％，并具有结构简单、馈电方便、工作频带宽、遮挡小、易于产生圆极化波等优点     

球面螺旋曲面在夹紧机构中的应用

基于球面螺旋曲面的成形与运动特性,运用微分几何学对球体上的球面螺旋曲线和球面螺旋曲面进行描述和数学模型构建.提出一种球面螺旋面与滑块相啮合的滑块式球面螺旋副,对其进行啮合面的摩擦力和自锁特性研究,设计一种运用此球面螺旋面副的夹紧机构.结果表明:该机构结构紧凑、动作灵活、运动安全可靠,并能对多种不同尺寸的物体进行精准和可靠装夹.     

一种低剖面螺旋阵列天线的设计

针对移动卫星通信系统的要求,设计了一种低剖面的轴向模螺旋阵列天线。通过采用小螺距角轴向螺旋天线阵列降低天线高度;使用微带匹配移相网络提高天线的阻抗和轴比特性。对原理样机进行测试,实测结果表明该天线在工作频段内天线增益10dBi、轴比1.6、驻波比1.5。所设计的天线具有重量轻、剖面低、易于集成的特点,具有良好的应用前景。     

超表面的极化可重构天线

设计了一种基于超表面的极化可重构天线,该天线由缝隙微带天线及上层超表面组成。通过旋转改变超表面与缝隙微带天线相对位置,能够实现线极化、右旋圆极化、左旋圆极化等不同的极化工作方式。该天线在圆极化状态时,相对阻抗带宽达到32%,右旋和左旋圆极化时3dB轴比带宽均可达到14%;线极化状态时,相对阻抗带宽均可达到10%以上。为了验证仿真结果的有效性进行了天线实物的加工和测试,实测结果与仿真结果吻合较好,进一步验证了该天线具有良好极化可重构特性。     

一种耦合馈电的双频圆极化缝隙天线的设计

设计了一种结构简单的双频圆极化微带缝隙天线.该天线采用微带线耦合馈电,通过4条长短不等的正交缝隙臂和正方形环状缝隙实现了双频圆极化.仿真与测试结果表明:该天线在1.220~1.539 GHz和2.740~3.047 GHz两个频段实现了良好的阻抗匹配,在1.415~1.505 GHz和2.825~2.890 GHz分别实现了圆极化性能,且最大增益均大于3 dBi.该天线具有较宽的工作带宽及良好的辐射特性,其中低频段为右旋圆极化(RHCP),高频段为左旋圆极化(LHCP).天线性能良好且结构简单,实际测量结果与仿真结果吻合一致.     

用于全球定位系统终端的小型化四臂螺旋天线

设计一种工作在全球定位系统(GPS)L1频段小型化四臂螺旋天线.该天线由弯折的螺旋臂和双层馈电网络组成,与传统的半波长四臂螺旋天线相比,不仅缩短了螺旋臂的长度,而且有效利用了接地面的尺寸,从而在紧凑的空间内仍能保持较高的顶点增益.天线尺寸为20 mm×20 mm×21 mm(0.10λ_0×0.10λ_0×0.11λ_0,λ_0为中心频率1.575 GHz时对应的波长).实测结果表明,|S_(11)|≤-10dB的阻抗带宽为2.9%(1.555～1.600 GHz),轴比≤3 dB的圆极化带宽为14%(1.386～1.602 GHz),在L1频段中心频率处的顶点增益达到4.15 dBi.因此,可应用于小型化的全球定位终端设备中.     

平面螺旋天线圆形阵列及其测向性能研究

分析仿真了单个平面阿基米德螺旋天线阵元的辐射特性,在此基础上,研究了由该天线为阵元构成的8单元圆形阵列方向图特性,相比于全向阵元构成的8单元圆阵,平面阿基米德螺旋天线阵列可以有效地降低副瓣电平,改善阵列方向图特性。最后讨论了基于MUSIC算法的该阵列测向性能并给出了仿真结果。     

用于电晕放电远距离探测的螺旋天线的研究

为了降低输入噪声水平,实现在自然环境下对高压、特高压输电线上电晕放电的远距离探测。在实验室环境下搭建电晕放电实验平台,观察得到电晕放电信号具有频率分布广、信号幅度小、随机性强等特点。在自然环境下某放电强烈的超高压输电线附近的噪声和电晕信号进行了测试,确定信噪比最大的测试频段为200MHz—300MHz。以此为基础,仿真设计了中心频率为250MHz的高增益螺旋天线。根据仿真参数实际制作的螺旋天线,与仿真相符,并成功探测到实验场环境下约140米左右的电晕放电信号。此天线的设计与研制为进一步研究高压、特高压输电线远距离电晕放电探测技术奠定了基础。文中涉及到的电晕放电信号特征及探测方法对相关领域研究人员,具有重要的参考价值。     

具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有双陷波特性的新型类Sierpinski分形超宽带天线的设计方法.天线采用由2个正六边形与圆形嵌套迭代而成的3阶类Sierpinski分形结构作为辐射贴片,并采用截短矩形两侧去切角且中间去矩形的缺陷地结构作为天线的接地板,实现了良好的超宽带特性.通过在天线辐射贴片上引入对称倒钩形开路枝节以及在微带线贴片上开倒U形槽,实现了3.6～4.3 GHz和7.2～7.8 GHz的双陷波特性.该天线尺寸仅为25 mm×18 mm×1.6 mm.仿真与实测结果表明:天线在3.3～16.4 GHz的频段内,同时可以滤除C波段卫星通信和X波段卫星通信系统的干扰.除2个陷波频段外,该天线具有较好的全向辐射特性和稳定的增益,适用于各种超宽带通信系统中.     

共面波导馈电圆极化微带天线研究

对一种结构新颖的共面波导馈电圆极化微带天线进行了研究。天线的辐射单元采用两个方形贴片,简并分离单元分别附加在两个方形贴片的不同边沿,共面波导开路终端通过耦合对两个方形贴片进行馈电。整个天线具有对称的结构,抑制了共面波导中的偶模分量,产生了两个同旋向的圆极化辐射波。分析并设计了这种天线单元,天线的实测-10 dB回波损耗带宽达到11.6%,圆极化带宽达到1.86%,在前、后两个方向上均辐射左旋圆极化(LHCP)波。理论设计结果与实测结果吻合较好。     

螺杆转子5轴旋风式铣削的刀轨规划研究

根据螺杆转子的形素信息特征 ,提出了螺杆转子 5轴卧式数控旋风式铣削加工的新技术。研究了铣削加工刀具轨迹规划中的走刀步长、走刀步距和刀具姿态等参数以及转子螺旋曲面的几何特征以及螺杆转子的 5轴旋风式数控机床铣削原理等问题。此旋风式铣削技术是在走刀过程中实时地改变刀具的轴心线绕切触点工件曲面外法线向量转动的角度 ,即调整 5轴卧式数控机床沿第四、第五轴方向转动的角度来实施铣削加工。螺杆钻具转子表面是一种基本几何特征仅取决于其生成母线的特殊三维空间曲面 ,其端面截形的成形精度是决定螺旋曲面加工质量的主要因素。实际试样切削表明 ,5轴旋风式铣削技术是复杂螺旋曲面快速、高效、精确制造的一种可行技术 ,其成形精度高。在相同表面粗糙度要求的条件下 ,相对于普通 3轴数控机床 ,可使刀具切削行程减少 8.5 %～ 12 .0 % ,加工时间缩短 10 %～ 15 %。     

一种移动通信系统智能圆形分层小区性能分析

将智能天线技术与移动通信小区技术有机融合 ,提出了一种基于基站智能天线在垂直面多波束覆盖形成的智能圆形分层小区的新型小区结构。考察了这种智能小区结构及相应频率复用方案下的载干比性能和动态覆盖的冗余度。计算机模拟分析结果初步表明 :智能圆形分层小区结构有助于改善频率复用下的下行链路下的载干比性能及动态覆盖的冗余度     

一种U形地板、 半圆环形馈源终端的超宽带天线设计

设计一种U形地板、 半圆环形馈源终端的超宽带天线, 并分析扇形半径、 半圆环内径和外径、 U形结构地板上矩形的长和宽等参数变化对天线性能的影响. 天线由半圆环形馈源终端、 共面波导馈线和U形结构地板构成, 采用共面波导方式馈电. 结果表明, 设计的天线具有超宽带性能, 有效工作带宽为3~12.9 GHz, 尺寸为20 mm×20 mm, 辐射特性和增益特性良好, 可应用于超宽带无线通信终端设备中.     

阶梯型宽带双频全向单极天线

文章介绍了一种新型宽带双频全向单极天线。在正方形单极天线贴片的基础上寄生一块矩形贴片的方法达到双频工作的效果,且在每个谐振点都具有宽带特性;同时,为了克服单极天线在高频段却很难达到全向或者接近全向辐射模式的缺点,采用一种简单的阶梯型结构,在高频段提供良好的全向辐射特性。