改进型双镜天线的旁瓣——GTD解

应用几何绕射理论(GTD)分析反射面天线的大角度辐射,是从七十年代初开始的,是一种计算天线旁瓣的新方法。本文应用GTD计算了改进型双镜天线的旁瓣。构成这种天线旁瓣的主要因素是:初级馈源漏失,主、副面边缘绕射,副面支杆散射,和主面轮廓误差。文中将这些因素表达为10条射线,导出了各射线辐射场的计算式。在基于GO和GTD的射线法中,镜面和反射波面的曲率半径是重要的几何参数。改进型双镜天线镜面修整受馈源场型制约,不能用一般卡塞格伦天线镜面曲率半径的计算式计算改进型双镜天线。本文得出了改进型主、副镜面和反射波面曲率半径的准确计算式。     

一种双频段卡塞格伦天线的设计

介绍了一种兼容X波段和Ku波段的卡塞格伦天线系统的设计方法,其中天线相对带宽分别达到8﹪和5.5﹪。该天线系统由一个主反射面、一个副反射面和一个双频段馈源组成,微波信号经过主副反射面的反射后进入它们的共焦点处的馈源内,从馈源内输出和差信号,经Ansoft HFSS 11及CST软件仿真各项参数符合设计指标要求,带内隔离度性能优异,满足工程使用需求。     

基于干涉全息法测量射电望远镜主面重力变形和副面位姿

本文围绕天马65 m (TM65 m)射电望远镜主面重力变形和副面位姿展开实测研究.论文先概述了主面测量的方法,主要讨论了基于微波全息法的测量方法和天线扫描方法,然后论述了采用Very Long Baseline Interferometer (VLBI)测量65 m主面各俯仰角的重力变形,对测量误差进行了评估,进而构建了重力模型,并与仿真结果进行了比较,两者变化趋势一致.同时,推导并仿真了主焦馈源、副面位姿偏移和口径面相位的解析关系,然后基于该解析关系和VLBI测量得到的口径面相位数据,并采用最小二乘法解算得了实际TM65 m副面位姿随俯仰的变化情况,该测量结果在三维方向上与传统基于主动副面的幅度扫描法结果一致性强,该方法为测量副面位姿提供了不同于传统法的可行途径.     

双付反射面天线

本文发展了Peter.W.Hannan的“从卡塞格伦(Cassegrain)望远镜导出的微波天线”一文,首次提出了双付反射面形式的微波天线。介绍了它的组成、放大率及等效概念。具体地给出了不同馈源的卡塞格伦式的双付反射面天线的设计考虑及放大率的选取。最后,在f_Ⅰ和f_Ⅱ的两个频段上,设计了典型的双付反射面天线——卡塞格伦式双付反射面天线,比较了理论与实践的结果。双付反射面天线为频率复用和极化复用提供了一个新颖的天线形式。     

变形反射面天线馈源最佳相位中心的研究

针对变形反射面天线馈源相位中心选取的问题,提出了寻找天线馈源最佳相位中心的优化模型. 该模型基于变形反射面天线馈源相位中心与远场方向图的函数关系式,可得到天线反射面存在任意表面误差时的馈源最佳相位中心,使得天线的增益损失最小. 将该模型应用于某8m反射面天线的工程计算中. 在仅考虑天线自身重力荷载的情况下,确定了天线不同仰角时的馈源最佳相位中心. 数值模拟结果表明,该优化模型所确定的增益损失小于最佳吻合抛物面时的增益损失.     

圆极化十字交叉振子馈源设计与实现

由于圆极化天线不需要复杂的跟踪系统就可获得较好的极化匹配,现代许多卫星和地面的点到点通信为了在链路预算中使极化效率最大化,都使用了圆极化电波来传输.笔者对线性天线的自阻抗进行了分析,给出了十字交叉振子圆极化馈源的有效设计方法,采用一种开槽的单馈线激励十字交叉振子,并给出了适用设计的曲线.且采用电磁场仿真软件HFSS,计算了振子圆极化馈源的增益和圆极化轴比,仿真结果表明设计实用、可行.     

HFSS/UTD混合法在天线设计中的应用

为精确设计某型散射通信天线,采用高频电磁仿真软件(HFSS)仿真设计反射面天线的馈源结构,然后对馈源的远场进行拟合、插值,并结合一致性绕射理论(UTD)计算整个天线的方向图。通过对天线的实测,结果吻合较好,说明该混合法对此类天线的分析精度高、速度快,在工程设计中有很大应用空间和前景。     

TM65m射电望远镜副面随动模型及性能评估

天马65 m射电望远镜副面系统的安装可以用来补偿副面支撑和主面的重力变形,在不同的俯仰角度上,副面位姿的调整可以提高天线的效率和指向性能,本文建立了副面位姿随俯仰角变化的模型,测试结果表明副面随动模型可以有效改善65 m望远镜在高低仰角上的效率,分别达到20%和15%,使得在整个俯仰角范围内,X波段的接收效率均到达60%以上;副面随动模型导致的指向偏差与grasp仿真结论符合良好.     

高重合度弧齿锥齿轮高阶传动误差设计与分析

为减少高重合度弧齿锥齿轮的振动和噪声,提出基于齿面曲率修正方法的高阶传动误差设计.首先,根据预设高阶传动误差曲线和齿面接触印痕,对与配对大轮完全共轭的小轮齿面进行修形,获得小轮目标齿面;然后,建立基于齿面曲率修正方法的小轮齿面数学模型;最后,建立齿面优化模型,并利用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)反求与目标齿面高度逼近的小轮齿面曲率修正系数.算例表明:通过齿面曲率修正方法能够获得满足设计要求的高阶传动误差;与传统的传动误差相比,高阶传动误差在降低高重合度弧齿锥齿轮的承载传动误差的同时可以改善齿轮副的载荷分布,改善齿轮副的啮合性能.     

S/X波段频率选择副反射面的设计与测试

频率选择表面在多频段反射面天线设计中获得广泛应用。简述了频率选择副反射面的工作原理。介绍了用模式匹配法分析设计频率选择副反射面的方法。给出了某工程应用的S/X波段4.2m天线频率选择副反射面设计例子。简述了频率选择副反射面的测量方法程序,并给出了S/X波段4.2m天线频率选择副反射面的测试结果。结果表明:频率选择副反射面的传输系数和反射系数满足工程设计要求。     

基于FSS的紧凑型微基站天线

设计了一款1×2双极化微基站天线来解决传统宏基站在信道补盲和信道容量提升上遇到的瓶颈。该双极化微基站天线单元通过采用叠层技术和角馈技术,并结合加载短路金属铜柱的方法来提高单元端口间的隔离度;此外,通过在天线单元间加载由频率选择性表面(frequency selective surface, FSS)构成的隔离墙结构以减小双极化天线单元间的耦合。仿真测试结果表明,该1×2双极化微基站天线各单元在工作频段2.5~2.7 GHz内驻波比小于1.5,端口间隔离度大于30 dB,且具有稳定的方向性。在微基站有限的空间内所设计的双极化微基站天线,具有结构紧凑和隔离度高的特性,且天线单元间相互独立工作。     

单偏馈抛物反射面天线的研究

介绍了一种偏馈结构的抛物反射面天线,对天线的焦平面口径场和远区辐射场进行了讨论,并重点分析了馈源的照射函数。在此基础上用辛普森积分法计算了天线的增益和远区场方向图,结果表明该种天线增益高而副瓣电平较低。     

一种小型化平面倒F天线设计

针对已有平面倒F天线的不足,在综合考虑天线及PCB板尺寸、天线在PCB板上的安装位置以及塑料机壳参数等因素对天线性能的影响后,设计了一个用于无线局域网(WLAN)无线路由器的小型化平面倒F天线.该天线面积小、馈电简单,能方便地集成在电路板上.测试结果表明,天线在2.35GHz至2.5GHz频带内回波损耗小于-10dB,工作带宽满足设计要求.与传统平面倒F天线相比,所设计的天线有效展宽了波束宽度,近乎各向同性的方向图能保证360°空间内均能有效接收信号.     

消交叉极化偏置双镜天线的分析和设计

偏置双镜天线,由于其结构不对称,交叉极化较难控制。成形时,涉及到一个非线性偏微分方程组,其精确解对任何预先给定的主镜口径场分布和馈源场分布不都存在。为此,本文提出了一个处理这一问题的近似方法,不仅提高了精度,还消除了天线的交叉极化分量。按此方法所设计的一个3米天线在12GHz 时的效率(计算值)为82%。     

Investigation of a Novel Compact Microstrip Antenna for Radiotelemetry Capsules Based on FDTD

The objective of this paper is to design a microstrip patch antenna for the miniature electro-capsule communicating with external recorder at 915 MHz located in Industry, Science, and Medical (ISM) bands. Microstrip antenna design parameters, resonance characteristics and radiation patterns are evaluated using the finite-difference time-domain (FDTD) method. The effects of location of feed point and human body are analyzed, and the radiation performances of the proposed antenna are estimated in terms of radiation patterns. Finally, specific absorption rate (SAR) computations are also performed, and the peak 1-g and 10-g SAR values are calculated. According to peak SAR values, the maximum delivered, power for the designed antenna was found so that the SAR values of the antennas satisfy ANSI limitations.     

5G基站自适应天馈系统设计与建模

为了提供一个各方面更优的全自动天面自适应调整方案，在降低维护成本的同时实现更优覆盖效果，从5G天面的信号辐射方向调整方法入手，对5G基站自适应天馈系统的智能调节系统设计关键技术进行研究，提出对基于深度强化学习的基站天面自适应调节策略。基于此设计了5G基站自适应天馈系统，可以使用电信公司RSRP信号覆盖地图作为数据源，获取当前状态的观测值并自动分析数据，对天面进行自动调整。在虚拟环境下，对基于强化学习的系统进行了模拟搭建与仿真训练，结果符合预期。     

抗电视重影天线阵研究

本文介绍一种等幅同相馈电的零点可调抗重影天线的原理及结构。这种天线的特点是结构简单、馈电方便、零点可调范围较宽、具有较大的前后辐射比和较窄的主瓣，天线抗得影性能较好。     

一种U形地板、 半圆环形馈源终端的超宽带天线设计

设计一种U形地板、 半圆环形馈源终端的超宽带天线, 并分析扇形半径、 半圆环内径和外径、 U形结构地板上矩形的长和宽等参数变化对天线性能的影响. 天线由半圆环形馈源终端、 共面波导馈线和U形结构地板构成, 采用共面波导方式馈电. 结果表明, 设计的天线具有超宽带性能, 有效工作带宽为3~12.9 GHz, 尺寸为20 mm×20 mm, 辐射特性和增益特性良好, 可应用于超宽带无线通信终端设备中.     

一种叠加椭圆环形三频单极子缝隙天线的设计

设计一种叠加椭圆环形三频单极子缝隙天线, 并分析改变椭圆环尺寸对天线性能的影响. 天线由叠加椭圆环形馈源终端、 共面波导馈线、矩形宽缝隙地板构成, 采用共面波导馈电. 结果表明, 设计的天线具有三频特性, 有效工作带宽为3.2~3.8 GHz, 5.1~6 GHz, 7.8~12 GHz, 尺寸为25 mm×25 mm, 各频段的辐射特性和增益特性良好, 适用于集成WiMAX,WLAN和X频段的小型多频带无线通信系统.