圆极化微带天线的设计与实现

圆极化微带天线是一种低剖面的天线元,研究圆极化微带天线的特性在天线设计中显得十分重要,而微带贴片天线的馈电位置的确定是设计的关键.针对单端侧馈五边形圆极化微带天线进行了详细分析和论述;简要介绍了微带天线的实现方法,并介绍了一种用于分析多边形微带天线的有效方法——有限元分析法;通过对一个5.6 GHz的五边形圆极化微带天线的研究设计,给出了圆极化微带天线的设计过程,找到了确定馈电点位置的合理方法,采用HFSS软件进行优化设计,进行仿真,给出了合理的仿真结果.     

弹壳静电分布对引信微带天线性能的影响

用均匀带电圆筒模拟带电弹壳分析了弹壳静电分布对微带天线谐振频率、方向图和增益的影响.首先,采用拉普拉斯方程法推导了均匀带电圆筒空间远场计算公式.然后,运用唯一性定理和场的迭加原理得到了合成场远场计算公式.最后,根据理论分析所得到的结果利用Matlab计算了微带天线辐射方向图,并分析了微带天线辐射方向图随着圆筒不同带电量的变化情况.     

AMCBFM分析微带天线阵列的电磁散射

用自适应修正特征基函数法(AMCBFM)分析微带天线的电磁散射特性.以矩量法和体面积分方程为基础,把微带天线介质部分用四面体网格剖分,对应于SWG基函数;微带天线导体部分用三角形网格剖分,对应于RWG基函数.分析了2×2微带天线阵列的单站RCS和7×7微带天线阵列的双站RCS.结果表明:AMCBFM能有效分析微带天线阵列的电磁散射特性,且具有大幅度降低阻抗矩阵大小、减少计算机内存需求等优点.     

有限大底板微带天线分析软件包的研究与实现

开发了一款用于有限大底板微带天线计算的软件包. 利用矩量法对微带天线进行三角形和四面体剖分,将阻抗矩阵分为导体对导体作用、导体对介质作用、介质对导体作用和介质对介质作用的4类阻抗矩阵;通过计算4类阻抗矩阵,求得电流系数,完成对天线性能的分析;最后基于矩阵实验室编程环境,实现软件包. 通过与FEKO软件的仿真结果对比表明,该软件包操作简单、可视性强、计算精度较高,可用于有限大底板微带天线的分析和计算.     

以有机磁性材料为基片的小型化、宽频带矩形微带天线

新型有机磁性材料具有稳定的磁性能、较高的导磁率和介电常数 ,利用该材料制作的微带天线具有小型化和宽频带的特性 .此文介绍了一副以该材料为基片的矩形微带天线 ,并给出天线的参数和实验结果 .与常规无磁性材料制作的矩形微带天线相比 ,该天线的尺寸缩小了约 40 %,而带宽 (VSWR<2 )达到 6 .9%,约为常规设计的 3倍 .     

一种计算微机械小孔耦合微带天线阻抗的新方法

利用传输线模型结合微带线和波导缝隙间的耦合机制 ,结合对有效介电常数的计算 ,提出了一种适用于小孔耦合微带天线以及微机械微带天线工程设计使用的计算方法 ,并利用该方法计算了小孔耦合微带天线的输入阻抗以及微机械结构微带天线的输入阻抗 ,并将其反射损失和其它方法所得结果进行了比较 ,比较结果证实了本文方法的有效性 .     

介质覆层对共形PBG结构柱面微带天线性能的影响

设计出一种带有覆层的共形PBG结构柱面微带天线模型并和传统的覆层天线模型在工艺要求上做以对比,分析了所设计覆层PBG微带天线的增益、方向性系数以及效率,和PBG微带天线、传统微带天线进行比较,计算仿真结果表明覆层对微带天线的各项性能有着显著的提高.     

一种带宽展宽的小型化GPS天线

为了改善微带天线带宽性能和减小天线尺寸,提出一种能够同时实现带宽展宽和小型化的设计方案.该方案将垂直正交的I型超材料单元与4个寄生开口谐振环相结合的结构置于贴片和地板间,并在地板嵌入一个缺陷结构.与原始天线相比,设计的天线辐射贴片面积减少了45.4%,阻抗带宽展宽了46%,同时保持了良好的增益.实物测试结果与仿真结果吻合较好.     

口径耦合微带天线阵的互耦研究

针对微带天线阵阵元之间互耦的复杂性,给出了用时域有限差分法对口径耦合微带天线直线阵互耦现象进行分析的方法.该方法以口径耦合微带天线单元构成的7单元直线阵为研究平台,借助仿真软件Empire获取数据,结合直线阵和传输线理论导出相应计算公式,并用Matlab进行数据处理.应用该方法分析了互耦阵列的行为,给出了互耦系数的计算方法及其在天线设计中的应用方法.分析结果表明:由于互耦的存在及影响,使中心位置馈电天线阵的方向图出现旁瓣,边缘位置馈电的方向图出现非对称形状;互耦系数随着与馈电单元距离的增大急剧下降,距离4个阵间距以上的天线单元其模值下降到0.01以下.通过实例将该方法分析结果与仿真曲线进行了对比,其吻合程度验证了该方法的精确性.为在互耦状态下微带天线阵的设计提供了参考.     

光子带隙微带天线的分析与设计

采用时域有限差分法分析计算了光子隙微带天线的S参数,发现了光子带隙微带结构具有明显的禁带特性,然后利用仿真软件讨论这种结构天线参数的变化与对其禁带特性的关系.最后归纳了这种天线的基本设计原则和这种光子带隙微带天线的优点.     

背腔式微带贴片天线电磁辐射特性分析

采用矢量有限元方法(edge-based FEM)与完全匹配层(PML)吸收边界条件相结合，分析背腔式微带天线的电磁辐射特性。建立了该混合方法的理论模型。通过将其应用于有可比数据的微带贴片天线的方向图计算，验证了该方法的正确性。在此基础上，给出了具有分层介质基片结构的背腔式微带天线和背腔式分形微带天线的方向图计算曲线。理论分析和计算结果显示，相对于分析同类问题的其它方法，该混合方法具有节省计算机内存和计算精度高等优点。     

使用微带天线进行近距离能量传递

针对传统供能装置的缺点，提出了一种传递能量方式——使用微带天线传递能量，设计了用于监测系统传递能量的微带天线，并对微带天线对进行了实验研究，对其传输衰减和天线的效率及匹配条件进行了分析，实验结果和分析表明：在近距离、小功率的情况下，使用微带天线传递能量的方法是可行的。     

宽频带双极化天线元的研究

对可用作有源相控阵元的多层微带贴片天线的频带展宽方面的技术作了介绍和分析,重点研究了其中层叠式展宽频带的思路.用全波分析法分析了层叠微带贴片天线的特性,采取了共面波导对十字形槽馈电的新颖的馈电结构,设计并仿真了一个多层结构的宽频带天线元,验证结果良好.     

制造公差对悬置微带天线性能的影响

根据修改的微带天线的腔模理论，利用电磁场理论推导了悬置矩形微带天线的谐振频率的理论计算公式，为了减小微带天线制作中的各种因素所引起的谐振频率的偏移，对微带天线的不准确性进行误差分析和仿真研究，结果表明，各种制造公差对谐振频率的影响程度不同。     

背腔式分形微带贴片天线电磁散射特性分析

将矢量有限元方法和边界积分方法相结合，分析背腔式分形微带贴片天线的电磁散射特性，给出了该方法的理论模型，根据变分原理得出原有问题的等效泛函，将背腔体用四面体单元进行剖分，采用矢量基函数展开各单元内的电场，按照里兹方法得到一组线性方程，再利用腔体开口面上电磁场的连续性，应用边界积分方程得到另外一组线性方程，两组方程构成完备的线性方程组，由此求出腔体开口面的等效磁流和原问题的散射场，通过将该混合方法应用于传统的背腔式微带贴片天线的RCS计算，验证了该方法的正确性，在此基础上，对背腔式分形微带贴片无线的电磁散射特性进行了计算和分析，结果显示，背腔式分形微带贴片天线的电磁散射特性主要取决于微带天线的激励单元而不是寄生单元。     

无线能量传输技术及其在扭矩监测系统中的应用

为了向安装在旋转部件上的监测系统持续稳定地输送能量以保证其正常工作,提出了基于微带天线的能量传输技术,并根据实际应用的要求设计了能量传输系统的总体方案.对于发射天线的馈源问题,提出了一种分散式的供源方案,并对单对天线、多对天线的能量传输情况进行了研究.分析了交错速度对能量传输系统的影响.结果表明,采用本方案来传输能量可以满足实际应用需要.     

一种基于可重构机理的微带天线RCS缩减技术

提出一种基于可重构机理的微带天线RCS缩减技术,该可重构微带天线的微带贴片和地板全部碎片化,并通过MEMS开关连接.仿真结果表明：在观测频带内,该可重构微带天线RCS峰值较传统微带天线的平均缩减5.8 d B,在典型频点上,最大缩减20 d B,该可重构微带天线在低RCS智能蒙皮天线方面具有较大的研究潜力.     

一种适用于定频波束扫描微带漏波天线小型化的仿真研究

 提出了一种新型的双层介质基板的微带漏波天线结构。通过在接地板开缝隙把上层的微带漏波天线的部分能量耦合到背面的微带天线阵,可以有效地减小微带漏波天线开口端反射回来的能量,抑制微带漏波天线的反射波瓣;充分利用了上层微带漏波天线和背面微带天线阵的辐射,实现了在H面上下空间两个波束的扫描,并把上半空间微带漏波天线的旁瓣电平,和下半空间微带天线阵的旁瓣电平都抑制到-8dB以下。