近场聚焦平面阵列天线设计与测量

为了研制出可以应用在微波热疗领域的聚焦天线,基于电磁聚焦理论,设计制作了一个工作频率为2.45 GHz的4×4近场聚焦平面微带阵列天线。通过计算得出每个辐射单元需要的相位,再调整馈电点到每个辐射单元的距离,来控制每个辐射单元所得到的相位。辐射单元的电场在给定点处同相叠加,实现近场聚焦。仿真和测试结果表明:设计的聚焦天线在聚焦点处的电场能量最大,两边呈下降趋势,在聚焦点处是直径124 mm的圆形光斑,聚焦深度为62 cm。     

多天线中继协助的终端直连通信传输方案设计

为了提高蜂窝通信系统的传输效率,一种多天线中继协助的D2D通信链路(MIMO relay aided-D2D,MRA-D2D)的方案被提出。该项研究通过分析中继天线数目、干扰源、接收端之间的距离和功率等信息,设计了MIMO多天线中继协助D2D传输方案的能量效率与通信链路性能的关联表达式。研究结果表明:采用多天线中继辅助,不仅可以通过提高天线数目来提高MRA-D2D链路的接收信干噪比,还可有效提高系统的能量效率;并证明了单纯的提高发射功率并不能提高系统的能量效率。     

小型化双频微带阵列天线设计

针对双频工作的无线通信系统的传输要求,提出一种小型化双频微带阵列天线,该天线由4个矩形贴片辐射单元和微带线馈电网络组成.首先设计具有双频工作特性的开槽微带贴片单元,其馈电采用偏心侧馈的方式,可通过贴片尺寸与开槽的长度对2个工作频率进行独立调节;然后设计一分四等分功率分配器,作为阵列天线的馈电网络;最后,利用该馈电网络将...     

基于有源单元方向图等效法的弹载相控阵天线互耦补偿

弹载相控阵天线单元间互耦会使方向图失真,导引头制导性能下降,本文提出将有源单元方向图等效法应用到导引头上的相控阵天线方向图计算中。仅第n个天线单元以单位幅度源馈电、其余所有单元接匹配负载,获得消除互耦的有源单元辐射场,利用小型阵列的单元辐射场来等效大型阵列中相似环境下的单元辐射场,进而利用叠加定理计算大型阵列的总辐射场,建立弹载相控阵天线方向图计算模型。仿真和远场暗室实验结果表明源单元方向图等效法可以有效消除互耦对方向图的影响,说明可以应用于工程实践中。     

基于微波网络理论的L波段高增益阵列天线设计

本文基于微波网络理论,分别设计了4单元和16单元的两款L波段阵列天线,应用于气象探空仪的接收部分,使接收部分的天线平面化及小型化。应用微波网络散射矩阵理论将天线单元之间的耦合效应、每个天线单元的幅度和相位等因素进行综合考虑,得到高增益阵列天线馈电网络。所设计的阵列天线的仿真、测试特性一致,而且在1.68 GHz处,4单元和16单元阵列天线最大实测增益分别为10.4 dBi、15.6 dBi。这两款阵列天线性能达到设计要求,可应用于气象探测领域。     

基于HFSS的4×24微带阵列天线的研究与设计

微带阵列天线的馈电方式有微带线馈电和同轴馈电两种方式,本文利用HFSS软件对微带阵列天线进行了研究,分析了两种馈电方式的传输损耗及其对天线方向图的影响,利用模块化的设计方法实现了一种基于同轴线馈电结构的多元矩形微带阵列天线。在HFSS仿真设计环境里对天线进行了物理建模,该微带阵列天线的方向图特性良好,工程上实现比较方便。     

一种双线双圆极化微带天线阵列的设计

设计了一种双线双圆极化的多层印制板形式的微带天线阵列,采用缝隙耦合和微带线边馈实现天线的双极化,通过开关及圆极化器实现天线的双线双圆极化输出。通过对影响天线性能的各个参数进行优化设计,并加工了天线阵列,天线实测带宽为约15%,天线增益优于17dB。该天线单元结构简单,剖面低,可以作为大型微带天线阵列的子阵进行通信。     

相控阵雷达天线多保真度优化设计

研究了某型相控阵雷达天线多保真度优化设计技术.基于代理模型,提出了天线单元优化、阵列优化和近似模型的分层次多保真度优化方法,以提高计算效率;采用KS包络函数将多目标问题转化为单目标函数;以雷达天线几何模型参数为设计变量,以提高雷达天线电磁性能为目标,以温度、应力、变形等为约束,在Isight平台下建立了某型相控阵雷达天线的多学科设计优化系统,实现了雷达天线阵列的多学科设计优化,在满足传热、强度等学科约束的条件下,提高了雷达天线的电磁性能.     

一种适用于火灾检测的低旁瓣共形天线

设计一种应用于33 GHz频段具有金属栅格的天线阵列,通过泰勒线源激励幅度的设计方法引入栅格结构,用来减少天线的旁瓣电平,加强了天线的抗干扰能力.最终的天线阵列由6个天线阵元在y轴方向上叠加而成,叠加后天线阵列辐射能力得到了增强.最后通过电小平面分析法对栅格天线进行了共形,从而减少天线的体积,并且使天线阵列更好地贴合检...     

适用于4通道100 Gbps SerDes的两级架构正交12.5 GHz低功耗低抖动时钟发生器

为了缓解多通道SerDes中高频时钟信号在长距离传输中引入的噪声过大和功耗过高的问题,设计了一种应用于多通道的低功耗低抖动两级锁相环结构;同时为了进一步降低噪声性能,在第2级锁相环中设计了一种采样鉴相器。该设计将第1级LC振荡器锁相环产生的低频时钟信号（3.125 GHz）传输到各通道收发机后,将该信号作为第2级参考信号,再采用小面积的环形振荡器锁相环产生正交的高频时钟 (12.5 GHz),这种结构降低了高频时钟在片上长距离传输的距离,提高了收发机的时钟质量;此外该技术避免了使用高频缓冲器,降低了功耗。其中第2级锁相环通过无分频鉴相技术提高了第2级环振锁相环的噪声性能。该时钟发生器电路整体功耗为100 mW,第1级锁相环相位噪声拟合后为-115 dBc/Hz,第2级环形振荡器电路在1 MHz处相位噪声为-79 dBc/Hz,锁相环电路产生的时钟信号整体抖动为2.7 ps。正交时钟偏差在300 fs以内。相比传统时钟发生器,该设计性能有较大提高,功耗有明显降低,适合应用于100 Gbps SerDes中。     

印刷型多频缝隙天线的设计与实现

设计了一种可以同时工作在四个频带的印刷型缝隙天线,该天线是在三角形辐射单元的基础上加载水平缝隙得到的。馈电结构为共面波导形式。采用电磁仿真软件CST Microwave StudioR○软件分析了天线的表面电流,并得到了缝隙结构参数对天线通频带的影响。设计了一个可以工作于四个频段(1.8/2.4/3.5/5.2 GHz)的多频天线,制作了天线样机并在微波暗室内进行测试。仿真与实验结果表明,该型天线能够工作在4个频段,天线在工作频带内具有H面的全向辐射特性.该天线的尺寸仅为44 mm×48 mm,且为单面印刷形式,具有小型化、低层本和易于加工的特点,可以广泛应用于移动通信系统的无线终端。     

差分馈电介质谐振器天线技术研究进展

差分馈电的介质谐振器天线(dielectric resonator antenna,DRA)兼具DRA和差分馈电天线的优势,近年来得到了广泛的关注。文章介绍了差分馈电DRA的工作模式特征和馈电机制,归纳并分析了十几年来差分馈电DRA在可重构、双极化、带宽拓宽、新型加工工艺等方面的系列研究成果,这些成果显示了差分DRA不仅保留了DRA的尺寸小、辐射效率高、设计自由度高等优势,还能直接应用于差分微波系统,具有比对应的单端馈电DRA更为优异的杂散相应和交叉极化抑制度以及双极化端口隔离度等,现有研究还同时展示了其研究方向的多样性。最后总结了差分馈电DRA的优点和设计难点,并讨论了其发展方向。     

双极化圆柱介质谐振器天线设计与实验研究

全极化数字相控阵天线具有波束扫描灵活、抗干扰能力强的优点,已成为以飞行器为载体的雷达天线领域的发展趋势之一。考虑到安装平台的限制,天线单元是相控阵天线的关键部件,研制适合工程应用的双极化天线单元具有重要意义。提出以双极化介质谐振器天线为全极化数字相控阵天线单元的设计方案;该方案具有辐射效率高、结构简单、易于馈电、体积小、极化端口隔离特性好等性能。设计了一种带有金属反射板的双极化圆柱形介质谐振器天线单元,采用全波电磁仿真软件对天线单元进行设计和优化,开展了天线单元的加工和性能测试工作。在4.95~5.05 GHz的带宽内,驻波比均小于2;天线的极化端口隔离度约为-20 d B;测试的天线波束宽度约大于80°,增益约大于6 d B,交叉极化电平约为-20 d B。天线的性能达到预期的指标要求,适合于实际工程应用。     

一种直线阵可校正天线阵列的设计

智能天线的校正是智能天线技术的一个核心问题.设计、实现了一种由单极天线、平行耦合线定向耦合器和1:4的威尔金森功分/耦合器组成的直线阵可校正天线阵列可用于对智能天线系统的非时变的和时变的通道失配进行校正.     

应用于WLAN/WiMAX的小型化全向三频天线

提出了一种新型的三频天线,该天线可同时工作在WLAN(2.45 GHz,5.15-5.85 GHz) 和WiMAX(3.5 GHz)三个频段,在相应的工作频段内回波损耗小于-10dB。此天线实现了高度仅10mm,宽度仅13mm的小型化设计。天线在其H面实现了全向辐射,适合移动环境中使用.     

准一维量子线阵列天线研究

基于对影响传统天线增益因素以及准一维量子线结构中的电子输运特性的分析,提出了利用准一维量子线阵列构建新型纳米阵列天线的设想,并利用碳纳米管阵列构建了研究纳米阵列天线辐射原理的实验样机.实验结果表明,由准一维量子线构成阵列天线的电磁辐射效率和带宽均优于传统微带天线.     

具有带阻功能的超宽带印刷天线

提出一种具有带阻功能的超宽带印刷天线，天线采用矩形金属贴片作为辐射单元，并由同一面上的共面波导进行馈电，通过在贴片上开2个倒L形槽来实现带阻功能，对槽的各个参数对阻带性能的影响进行了研究.仿真结果显示，阻带的中心频率由槽的长度所决定，槽的宽度、形状、位置则会对阻带带宽产生影响.实验结果表明，该天线阻抗频带覆盖了3.1～10.6 GHz的频率范围，并有效地阻隔了5.15～5.35 GHz的WLAN频段.该天线适用于蜂窝系统和超宽带系统的应用.     

线天线分析中的逐次追加法

本文提出了一种分析线天线的有效方法——逐次追加法。该方法在处理形状不规则的线天线或线散射器时,非常方便灵活,且所占计算机内存和所用计算时间较少。若干计算实例表明了该方法的正确性和有效性。     

双环天线的阻抗理论和频带优化

双环天线以其宽频带性能和馈电简单而获得广泛应用,国内学者曾对它的原型结构作过多种改型。然而迄今尚缺少对双环天线进行阻抗计算的准确理论。本文用矩量法分析和计算了双环天线中圆环的阻抗特性,讨论了双环天线的设计公式和输入阻抗频带的两步优化程序。设计实例指出:对天线结构与Balun结构分步优化可以进一步展宽频带,驻波比低于1.1的相对带宽可达36.4％。     

一种低轮廓的脉冲天线

研究表明对偶极天线进行并联介质加载能够降低天线的轮廓。实验结果显示 ,加载介质的介电常数和介质块的大小等参数 ,对天线的小型化有重要影响。模拟实验中选用参数为 1× 10 9的高斯脉冲做激励源 ,得到满意的实验结果。