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。     

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。     

一种RFID读写器天线的设计与分析

本文设计了一款中心频率工作于2.45GHz的RFID(Radio Frequency Identification,RFID)读写器天线。该天线是对矩形微带天线的改进,通过对矩形贴片进行镂空,以原点处为中心,分别镂空六个尺寸相等的小矩形,以改变矩形贴片表面电流分布,使其具有更强的电磁辐射特性。此外,本文还使用HFSS软件进行仿真验证。结果表明,该天线回波损耗在2.43～2.50GHz频段内低于-10dB,在中心频率2.45GHz处回波损耗约为-21dB,改进后的矩形微带贴片中心面磁感应强度平均高于原矩形微带天线约10A/m。     

L波段平面微带阵列天线的优化设计

介绍了微带阵列天线方向图相乘原理,利用三维电磁场仿真软件Ansoft HFSS对L波段平面微带阵列天线进行了仿真设计,给出了理论分析过程,利用宏定义优化了贴片的尺寸,最后给出阵列天线的仿真曲线.仿真结果表明,该L波段平面微带阵列天线具有高增益、低副瓣的特点.     

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。     

基于负阻抗电路的跨阻放大器的设计

对基于负阻抗电路技术的跨阻放大器的带宽性能进行了理论分析与仿真.仿真结果表明,在具有相同的跨阻增益条件下,基于0.18μm CMOS工艺下shunt-feedback型跨阻放大器无负阻抗电路时,其-3 dB带宽约为3.1 GHz,而具有负阻抗电路时,其-3dB带宽约为4.3GHz,两者相比带宽性能约提高了40%.该方案可以提高跨阻放大器带宽并避免因引入电感而增加芯片面积,在实践上具有一定的可行性.     

同时传输无线和有线业务的光纤无线通信系统研究

提出了一种新的同时传输有线业务和无线业务并能实现波长重用的ROF通信系统,而且通过系统仿真证实了系统可行性.基于MZM调制器的光载波抑制方式产生毫米波,这样有线、无线信号就共享同一传输信道,充分利用了通信带宽,也大大减少了通信的成本,而且实现了波长重用,简化了基站设计,降低了基站成本,提高了混合网络的实用性.     

一种新型双极化口径耦合微带天线阵

提出一种新型双极化口径耦合微带天线阵.基于时域有限差分法(FDTD)分析,给出了8×2元天线阵的设计,整个天线阵的总厚度只有1.8mm.实验结果表明,此天线阵驻波比小于1.5的相对带宽达到了4.8%,交叉极化电平低于-23dB,双极化端口的隔离度达到30dB.此天线阵可用作星载综合口径雷达(SAR)系统的天线子阵,与有源收发器件结合后组成大的有源相控阵天线.     

基于负阻抗电路的跨阻放大器的设计

对基于负阻抗电路技术的跨阻放大器的带宽性能进行了理论分析与仿真仿真结果表明，在具有相同的跨阻增益条件下，基于0.18 μm CMOS工艺下 shuntfeedback型跨阻放大器无负阻抗电路时，其-3 dB带宽约为3.1 GHz，而具有负阻抗电路时，其-3 dB带宽约为4.3 GHz，两者相比带宽性能约提高了40%该方案可以提高跨阻放大器带宽并避免因引入电感而增加芯片面积，在实践上具有一定的可行性     

一种可以实现线-圆和线-交叉极化转换的反射型超表面

提出了一种可以通过反射同时实现2种不同极化形式的极化转换超表面.仿真结果表明,该超表面在频带范围14.21～16.70 GHz内可以实现比较理想的线-圆极化波的转换,并且可以在近5GHz的频带范围(25.50～30.42GHz)内实现线-交叉极化波的转换,且极化转换率的均值高达97%左右.该极化转换超表面在毫米波雷达、天线设计等军事领域具有广泛的应用价值.     

GPS空时自适应滤波矩阵重构抗干扰算法

小快拍数、干扰移动及天线平台震动引起协方差矩阵估计误差增加,导致现有的全球定位系统(global positioning system,GPS)空时自适应滤波抗干扰算法的性能急剧下降,为此提出了一种基于矩阵重构的GPS空时自适应滤波抗干扰算法.该算法利用Capon空间谱估计方法重构干扰加噪声协方差矩阵,并对矩阵进行时域平滑得到空时滤波权值.仿真结果表明,该算法在多干扰、低信噪比、小快拍数情况下降低了阵列误差的影响,提高了阵列天线输出信干噪比,与对角加载算法和矩阵锐化算法相比提升5dB左右.     

无人机空对地毫米波通信路径损耗预测

针对无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）空对地毫米波通信经历的复杂传播环境,综合考虑室内、室外和雨衰等多种影响因素,建立了一种UAV空对地复合传播路径损耗的预测模型。该模型采用楼房密度和高度参数描述城市、郊区和乡村等不同场景,结合UAV高度计算视距（line-of-sight,LoS）路径的出现概率,并获得UAV空对地传播损耗的统计平均值。针对大学校园中不同距离和高度的场景,利用射线跟踪理论分析方法对本文预测模型进行仿真验证。结果表明,该方法获得的统计预测结果与特定场景下射线跟踪确定的计算结果在3种高度下的最大误差分别为5.2 dB、4.8 dB和7.2 dB,说明所提方法可用于城市、郊区和乡村等场景UAV空对地毫米波传播损耗的预测及通信系统性能评估。     

用SIR型开路枝节实现低通滤波器小型化和宽阻带

该文提出一种新型阶跃阻抗谐振器(SIR)型低通滤波器. 设计SIR开路枝节结构,使之具有二阶低通滤波器的 特性,从而达到损耗低、阻带宽、结构紧凑,能很好地改善带外抑制,提高频率选择性. 实验测得通带内的插入损耗均 在-0.3 dB以内,插入损耗大于15 dB的阻带宽度达到9 GHz, 而3 dB截止频率是7.2 GHz. 这种谐振器可广泛用于各种 微波系统中. 给出了该二阶低通滤波器的等效电路和电路参数,电路仿真、全波电磁仿真和实测结果基本上吻合. 为了 进一步增加阻带带宽,抑制高次谐波,又提出一种带SIR开路枝节和倒T型开路枝节的三阶低通滤波器,它具有更宽的阻 带特性.     

稀疏阵列MIMO雷达高精度收发角度联合估计

提出一种基于孔径扩展的稀疏阵列MIMO雷达高精度收发角度估计算法. 采用收、发阵列均为稀疏线性分布式子阵的双基地MIMO雷达系统,通过非均匀阵列设计,利用Khatri-Rao乘积运算实现收发阵列中阵元间短基线和子阵间长基线的同时虚拟扩展. 对接收数据进行降冗余和数据平滑处理,利用双尺度酉ESPRIT算法解周期性模糊,得到无模糊的高精度收发角度估计. 与传统算法相比,所提出的算法在不增加天线数目和硬件复杂度的情况下可有效扩展MIMO雷达的阵列孔径,在实现多目标收发角度联合估计的同时获得更高的参数估计性能. 仿真结果验证了阵列虚拟扩展和算法方位估计的有效性.     

一种增强零陷的稳健Capon波束形成器设计

阵列天线因其分辨率高、增益强、方便控制等特点,在民用以及军用通信、雷达、探测等领域的作用不言而喻。其中,自适应波束形成技术是阵列天线信号处理的重要组成部分,本质是空域滤波技术,可有效抑制干扰,定向控制波束方向,以充分发挥雷达性能。因此,设计一种增强零陷的稳健Capon波束形成器,用于提升阵列天线在角度失配条件下的性能。通过重构协方差矩阵预先估计导引矢量,引入零陷宽度,增强天线性能。经经仿真分析,该算法在角度失配条件下具备良好的性能。     

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.     

应用矩阵分解的阵列信号参数辨识

从矩阵分解的角度研究了均匀线阵信号参数的可辨识性问题. 在范得蒙结构约束条件下实现接收信号矩阵的唯一分解. 运用交换引理和范德蒙矩阵的结构性质,给出了均匀线阵信号参数的可辨识条件,并将参数的可辨识条件扩展到相关信源情况和多径传输情况. 从矩阵分解的角度得到的阵列信号参数的辨识条件给出了阵列信号参数估计算法有效的必要条件,阵列信号参数仅与接收天线的阵列流形和信号的结构有关,与具体的参数估计算法无关.     

氮化铝薄膜微波换能器的研制

阐述用直流平面磁控溅射法在z-LiNbO_3传声介质上淀积出优质氮化铝薄膜,并制成了一维纵模微波换能器,还由它制成了微波体声波延迟线.该延迟线在中心频率为2.21GHz、延迟时间为1.83μs下插损为22dB,带宽(3dB)为13％.对在微波频率下应用的这种AlN压电薄膜,由导纳法经实验曲线和理论计算结果的拟合获得这种横向受夹厚度模压电薄膜的机电耦合系数为0.13,这个结果略小于块材AlN的值,可能主要是由于所生长的AlN薄膜微晶晶粒的c轴方向有一定的分散性和c轴反向性所致.从电导测定结果表明换能器中有一等效的串联电阻,它可用于说明匹配和调谐换能器存在损耗的原因.     

介电常数色散的异向介质天线

推导出空间色散异向介质的色散特性方程,利用该材料其中一个方向的介电常数在某特定频率附近为零的特性来制作高指向性天线. 研制了一种交叉金属条结构的异向介质,对放置于这种异向介质中的全向偶极天线进行了仿真,辐射场经过此异向介质与空气的交界面后,在自由空间中集中于异向介质与空气界面的法线方向上、频率为11.5GHz时实现了高指向性,其半功率波束宽度为5±,增益为17.68 dB. 仿真结果与实验结果吻合.