采用PML的FDTD方法对新型多频平面单极子手机天线的研究

将各向异性完全匹配层(PML)应用在微带结构中,对平面单极子手机天线进行了分析计算,给出了其时域和频域的仿真结果.本文采用一种简单而且更有效的方法计算天线的反射损耗,数值结果和已有文献结果比较一致,说明了此方法的有效性.     

微波单极子天线探针对等离子体密度的测量及修正

对一种新的诊断等离子体密度的方法——微波单极子天线探针的反射特性进行了详细的实验和数值研究,并与静电双探针测量结果进行比较,实验验证了两种测量结果能够较好地吻合.结合实验和数值研究,分析了电子碰撞项、鞘层以及等离子体密度不均匀性对测量结果的影响,并分别提出了鞘层修正和碰撞修正的方法,修正结果表明,在所给的实验条件中,即探针表面鞘层厚度小于1mm、气体压强小于200Pa时,鞘层修正及碰撞修正均可被忽略,而随着气压的升高,碰撞加剧,或者在较厚的鞘层条件下,修正的效果将会逐步突显.另外,测量的空间分辨率受探针几何尺寸制约.     

包含等离子体覆盖层的金属方柱RCS分析

应用(FD)2TD数值方法对等离子体的电磁波反射系数和相位进行研究,并与解析解进行比较,证明该方法的正确性.同时应用该数值方法计算了尺寸为入射波长2.0倍的金属方柱的雷达散射截面(RCS),其结果与矩量法进行了比较,接着计算了在金属方柱表面覆盖等离子体厚度分别为入射波长的0.5、1.0、和2.0倍3种情况下的RCS.结果表明:金属方柱的等离子体覆盖层可以有效地减小雷达目标的RCS,这一结论可以应用于航空飞行器的隐身技术中.     

共面波导边缘结构的平面单极子天线

共面波导与微带线相比具有较低的损耗,并易于与其它电路结构集成。传统共面波导馈电的矩形单极子天线频带较窄。为了展宽天线带宽在矩形贴片底部开槽,并将共面波导的中心导带延伸至凹槽顶端进行馈电。将凹槽的顶端和共面波导的一部分地面设计成渐变结构,并通过在凹槽中插入阶梯结构对天线的输入阻抗进行调整。仿真结果表明,新型结构可将天线带宽由原来84.8%展宽到167.2%(频率范围为:2.17GHz～24.3GHz,S11≤-10dB)。实际测试结果与仿真值吻合良好。该天线具有近似全向的辐射特性,适合于便携式超宽带通信系统。     

多用途超宽带印刷单极子天线

提出了一种共面波导馈电的印刷单极子超宽带(UWB)天线.该天线通过在印刷三角形单极子天线上加载圆形结构,同时采用圆弧形渐变结构地板来获得天线的宽频带特性.实验结果表明:该天线在1.7-13 GHz的范围内其VSWR<2;工作频率范围内具有良好的全向辐射特性;传输函数幅度平坦、相位近似呈线性关系、传输时延较为平坦,有利于UWB信号的传输.这种天线可用于UWB、无线局域网、1800GSM和IMT2000等多种无线通信系统中.     

一种新型超宽带异形单极天线

用时域有限差分法(FDTD)对圆柱单极天线进行分析，并用遗传算法对其形状进行优化，优化的结果得到一种异形单极天线，这种天线驻波比小于2．5、相对带宽超过100％，在超宽带通信系统中具有应用价值。     

等离子体圆形反射器天线辐射特性的数值计算

采用辅助差分方程时域有限差分(ADE-FDTD)算法对一种具有快速动态重构能力的等离子体圆形反射器天线(PRRA)的归一化辐射方向图及反射系数进行了数值计算.计算结果表明:等离子体圆形反射器天线能够在微秒量级内完成不同辐射波束形状和发射方向的切换,实现天线辐射特性的快速动态重构且具有较宽的工作频带.     

UHF波段Peano分形单极子天线的分析与设计

采用在单极子天线顸部加载印制Peano分形结构和短路探针的方法,缩小了单极子天线的尺寸,展宽了阻抗带宽.印制Peano分形单极子天线具有结构简单,容易实现和无需额外的阻抗匹配网络等优点.在分析研究分形曲线迭代阶数、地板尺寸、微带线宽、探针尺寸以及天线高度对天线生能影响的基础上,设计并研制了UHF频段的印制Peano分形单极子天线.仿真和实测数据表明该天线电压驻波比小于2的相对阻抗带宽达到了14.1%,而其电尺寸仪为λmax/14.     

梯形双陷波超宽带平面单极子天线的设计与分析

设计一种梯形双陷波超宽带平面单极子天线, 并分析改变C形缝隙陷波结构半径和L形缝隙对天线性能的影响. 天线由梯形组合结构辐射单元、 共面波导馈线、 地板和同轴接头构成. 结果表明, 当设计的天线工作频段为2.9~11.2 GHz, 陷波频段为3.28~3.79 GHz和4.82~6.08 GHz时, 双陷波与辐射效果良好, 可降低各无线通信系统间频段交叉重叠导致的相互干扰.     

FDTD后时间步信号的外推与实现

根据一小段FDTD计算的时域信号,利用GPOF方法提取出组成该信号的各个复指数函数,通过将这些复指数函数相加构造出时域的信号函数,并利用它进行外推计算,以求得信号在后时间步的响应,这样比完全采用FDTD方法计算节省了大量的处理问题的时间。采用Visual Basic与MATLAB的MatrixVB联合编程的方法,编写了外推计算的程序,并将该程序应用到U形双频天线进一步优化设计中,使天线的模拟效率提高了3~6倍。     

等离子体的反射特性研究

应用（FO）^2TD数值方法对等离子体的电磁波反射系数和相位进行了研究,并与解析解进行了比较,证明该方法的正确性。同时应用该数值方法计算了等离子体厚度分别为5mm、10mm和15mm三种情况下的电磁波反射系数和相位,并分析了反射系数和相位随等离子体厚度的变化而变化的规律。     

应用于超宽带通信的贴片六边形单极子天线研究(英文)

设计了一种应用于超宽带通信的平面单极子天线.天线由一个六边形辐射单元和一个部分接地板构成.通过采用了一种新颖的馈电结构,有效地改善了阻抗带宽.天线获得了优良的电气性能,包括较宽的阻抗带宽、全向的辐射方向图、平稳增益及近似常数的群时延特性等.仿真及实验结果得到了合理的一致.     

Monopole Crescent Elliptical Antenna with Band-Notched Characteristics for UWB Applications

A compact antenna with extended band-notched characteristics was designed for ultra wideband (UWB) communications. The antenna consists of a crescent-shaped elliptical patch with a T-shaped stub and a square ground board plane. The antenna is easily integrated with radio-frequency/microwave circuits to reduce the manufacturing cost. The central frequency and the notch bandwidth can be adjusted by changing the size of the T-shaped stub. Simulations verify the design characteristics. Measurements show that the antenna produces the UWB working bandwidth.     

一种用于DTV频段的套筒单极子天线

针对微带线馈电套筒单极子天线,采用一种分段加宽辐射单极子的方法来展宽平面套筒单极子天线的阻抗带宽。该天线印刷在薄介质基片上,便于制作并与印刷电路共形。通过AnsoftHFSS软件对其辐射特性以及天线的一些参数进行了分析。设计了一个天线仿真实例,并进行尺寸优化,结果表明该天线获得的阻抗带宽(440—866)MHz覆盖了整个DTV((470—862)MHz)频段,并且在整个工作频段内具有稳定的方向图,并满足全向要求。     

矩形微带贴片天线的FD-TD电磁仿真

运用时域有限差分法（ＦＤ－ＴＤ）实现了对矩形微带贴片天线电磁特性的仿真。详尽地介绍了仿真软件中ＦＤ－ＴＤ算法的具体实现并给出了对矩形微带贴片天线在时域和频域的电磁仿真结果。     

FDTD方法分析多带无线系统中的宽带单极性天线

平面单极性天线可用来提供很高的的阻抗带宽特性,应用于目前或将来的宽带系统中．采用三维时域有限差分法(FDTD)对平面单极性天线周围空间的电场及磁场的分布进行可视化计算,并计算出该天线在不同频率下的输入阻抗和反射损耗,从而得到天线的工作带宽,以验证设计原理。     

基于电阻加载技术的超宽带天线系统设计与实验

针对安装在探测车尾部的超宽带天线的需求,研制了一种基于电阻加载技术的超宽带天线系统.该天线系统由两个完全相同的电阻加载单极子天线组成,其中一个天线用于发射信号,另一个用于接收信号.采用时域有限差分方法对整个收发天线系统的电性能进行了仿真模拟,并制作了一套收发天线样机,安装在探测车上,在电波暗室中进行了测试.分析研究了介质的电特性参数对雷达系统探测能力的影响,并对冰川进行了探测试验.测试与仿真模拟结果表明:该天线具有较低的电压驻波比和良好的辐射特性以及较小的拖尾,可以满足超宽带雷达的实际工程应用要求.