一种高增益低RCS微带天线设计

设计了一种基于人工电磁材料的覆层,并将其应用于微带天线。该覆层由介质板及其两侧的人工周期表面构成,上表面是加载集总电阻的方环贴片,具有宽带吸波特性;下表面是开条带缝和圆环缝的金属贴片,具有部分反射特性。将其加载到微带天线的上方,通过上层的吸波表面吸收入射电磁波并结合下层的部分反射表面与金属地板构成Fabry-Perot(F-P)谐振腔增强天线的定向性,以实现微带天线辐射和散射性能的改善。仿真和实测结果表明加载人工电磁材料覆层后,天线的RCS在2~14GHz宽频带范围内实现了明显的减缩,最大减缩量达到28.3dB而天线的增益在工作频带内都得到了提升,最大提高了4.3dB。     

基于功能基元拓扑优化法的任意正泊松比超材料结构设计

采用功能基元拓扑优化设计方法,以超材料结构的承载能力为目标,选取功能基元结构刚度最大化为目标函数,以指定泊松比值作为约束条件,建立了任意正泊松比超材料结构拓扑优化设计模型并求解.提取拓扑优化得到的功能基元最优构型,建立有限元模型,验算了功能基元的泊松比值.计算了基于功能基元周期性序构形成的超材料结构的面内、面外结构承载性能.结果表明,设计的超材料结构与传统多孔材料结构相比,具有更好的承载能力,具备轻量化优势.     

一种低剖面、低RCS兼具高增益特性的覆层微带天线设计

设计了一种低剖面覆层微带天线,兼具高增益、低雷达散射截面积RCS特性。覆层单元上表面为加载集总电阻的方环贴片,具有吸波和部分反射特性,下表面为"十"字开槽的金属镀层,将覆层与上表面加载同相反射特性的AMC单元的原始微带天线一体化设计,因覆层厚度可作为部分反射路径以及加载同相反射AMC单元,极大降低剖面。另一方面覆层上表面与AMC单元形成Fabry-Pérot谐振腔,改善天线辐射特性。仿真与实测结果表明:相对于原始天线,该覆层天线在整体厚度只有7mm的前提下,反射系数|S11|-10dB带宽由原来的13.84～15.24 GHz稍频偏到13.8～15.36 GHz;增益也得到较好的改善,在14.40～15.42GHz增益提高了3dB以上,最大提高增益6.29dB;天线在6～17GHz频段内有不同程度RCS的减缩,在宽角域内实现了RCS减缩,其中6dB减缩带宽为8.86～13.56GHz,最大减缩量为14.8dB。     

基于非对称结构的阅读器小型天线

本文提出一种新型小型化RFID阅读器天线。该天线利用单点馈电,通过调节贴片上非对称八边形孔隙的半径实现圆极化,通过调节缝隙的长度,调节天线的谐振频率点。该种新型RFID手持阅读器微带天线的中心频率为915MHz,增益达到3.8dB。这种新天线具有紧凑的特点,该天线的尺寸为0.2714λ×0.2714λ×0.00136λ。     

一种新型介质埋藏贴片天线阵设计

为解决介质埋藏微带天线组阵后天线增益较低的问题,运用介质中电磁波传播理论、微带天线耦合理论、介质埋藏天线技术和微带天线圆极化技术等,采用天线阵元不共介质、同轴馈电、馈电点选在辐射贴片对角线上,在辐射贴片上附加简并分离单元等措施,设计和制作出了一种新型介质埋藏贴片天线阵列. 经仿真计算和实物天线测试显示,天线仿真增益为10.45 dB,实测增益约为9.2 dB,接近同类型的微带天线二元阵增益,该天线符合北斗天线性能要求,采用新型组阵结构后天线增益得到明显提高.      

一种Ku波段宽带微带天线的设计

文章给出一种新型结构的Ku波段宽频带微带天线的设计方法。在接地板上开H型缝隙进行耦合馈电,并在辐射贴片表面开矩形缝隙以扩展带宽,在天线的底面加反射板以提高增益、改善天线方向图的前后比性能。用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果表明该结构天线具有良好的宽频谐振特性,其回波损耗小于-10dB,阻抗相对带宽高达39.8%,交叉极化电平小于-28dB,前后比优于19dB。     

一种小型化宽带贴片天线的设计

采用在辐射贴片上增加一个L型寄生贴片的方法,通过仿真优化设计并制作一种带寄生贴片的短路贴片天线,并使用A g ilen t 8753ES矢量网络分析仪对天线进行测试,结果表明这种天线可以达到18%的相对带宽(V SW R<2),其方向图与常规短路微带天线类似,可以达到4dB的较高增益。这种短路贴片天线可以有效展宽天线的带宽,具有小型化的特点,且结构简单,易于实现与移动设备的共形。     

非均匀结构超材料天线罩的研究

提出了一种非均匀排列超材料结构.通过理论计算,该结构在Ku频段内的等效相对介电常数可以控制在0到1之间.该结构可用于天线罩提高天线的增益.分别对单个微带天线、2×2微带阵列天线、4×4微带阵列天线3种情况加载超材料天线罩的效果进行仿真.仿真结果表明:超材料天线罩对提高天线及天线阵增益的效果随着天线单元数的增加而减弱,如单个微带天线增益可提高6dB,而4×4微带阵列天线增益的提高只有1.6dB.     

低副瓣边馈微带天线阵列设计

在实际应用中要求微带天线具备高增益、低副瓣、波束控制等特性。基于角馈方形微带贴片阵列天线的理论分析,采用中心短路、边缘馈电的方式设计了低副瓣ku波段单脉冲微带平面天线阵列。经测试所设计的10×10单元单脉冲微带天线阵的副瓣电平达到了-19.5dB。结果证明该设计方法对高增益单脉冲天线设计是有效可行的。     

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.     

一种新型5 GHz频段4个单元MIMO天线系统的设计

设计了一种新型4个单元的MIMO天线,服从802．11ac无线局域网（ WLAN）的通信标准,即5G WiFi。天线工作在5GHz频带。天线由4个微带贴片天线组成,每个贴片单元下嵌入了一个圆柱体形状的空腔,整个系统的尺寸为100＆#215;50＆#215;0．8mm3。从仿真结果来看,所设计天线最小带宽达到260MHz,天线单元间的隔离度最小为31．8dB,最大增益为1．42dB。天线用于工作在5GHz频段的手持和其他小型无线通信设备中。     

新型夹层电磁带隙微带天线

研究了一种新型夹层电磁带隙(EBG)结构在微带天线中的应用.文中分析了电磁带隙结构的特性,给出了天线的设计与仿真结果及实验结果.实测表明,利用这种电磁带隙结构在低介电常数基片下可比普通矩形贴片天线的增益提高大约1.8dB,使天线增益达到9.6dB.仿真和实验结果均验证了这种结构对提高微带天线增益的有效性.     

微带天线宽频带小型化研究

通过在微带天线贴片的非辐射边开缝的方法使方形贴片TM11和,TM02两个模式的谐振频率相互靠近,展宽了天线的带宽;而在地板上开十字缝的方法,使天线的电流弯曲,等效电长度增加了,实现了天线的小型化.与传统的正方形微带贴片天线相比,微带天线的面积减小了42%,-10 dB带宽为6.8%.同时,研究了微带天线的几何参数对S1...     

基于高阻表面微波光子晶体的微带天线设计

利用高阻表面具有明显表面波带隙的特性, 研究微波光子晶体高阻表面结构在中心频率为11.75 GHz微带天线中的应用. 高频结构仿真(HFSS)电磁软件建模仿真结果表明, 微带天线增益提高约为0.6 dB, 低背瓣辐射最大降低约为10 dB, 从而提高了天线的性能.     

正交缝隙耦合馈电宽带圆极化微带天线设计

为了实现圆极化微带天线的频带拓宽和增益提高,在缝隙耦合天线的基础上,设计了一种Ku频段正交缝隙耦合馈电的宽带圆极化微带天线。该天线以双层方形贴片为辐射单元,在拓展天线阻抗带宽的同时提高了增益;采用微带线结合正交左旋缝隙结构实现耦合馈电,通过优化缝隙结构改善了天线轴比特性。测量结果表明:阻抗带宽(VSWR2)和轴比带宽(AR3dB)分别达到22.5%和16.2%,轴比带宽内天线增益均大于9dBi。该结构天线以其简单的馈电设计为宽带圆极化微带天线设计提供了一定的参考价值。     

一种新型多频微带天线的分析与设计

 对C型缝隙微带天线进行理论分析,设计了一种C型缝隙的微带天线,并利用仿真软件HFSS 10.0对天线的特性进行仿真验证。结果表明,C型缝隙天线在高频的辐射方向性能出现主瓣分离现象,通过改变贴片表面电流路径对高频性能进行改善,改进后的C型天线在回波损耗小于-10.0dB时,该天线工作的频段分别为2.26～2.51、3.38～3.60和4.19～4.48GHz,且天线的尺寸得到了有效缩减。天线的整体辐射性能良好,且结构简单,易于实现。所设计的天线可以作为多频段小型微带天线,用于无线通信系统中。