方向图可重构的平面准八木天线的设计与实现

通信系统的快速发展对天线的性能提出了更高的要求,方向图可重构天线是天线家族中重要组成部分之一,应用十分广泛。文中利用HFSS软件对方向图可重构的平面准八木天线进行了设计与实现,天线结构基于传统的偶极子天线以及八木天线并采用差分馈电,主天线振子置于介质板的两侧,在地板一侧的振子臂通过PIN二极管开关与地板相连,馈电一侧的阵子臂通过PIN二极管开关与馈电相连。通过组合控制二极管的开关状态即可控制天线单元的工作状态从而实现天线方向图可重构的目的。结果表明天线的回波损耗在中心频点出达到-25d B,-10d B带宽为约为400MHz,相对带宽为13%,天线在主辐射方向的增益达到约4.5d B,该天线能够实现4个方向的扫描,具有良好的方向性。     

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。     

应用于RFID标签的纸基微带寄生单元天线

为了使RFID标签天线与标签IC阻抗匹配,提出一种基于微带寄生单元天线结构的纸基RFID标签天线设计方案.通过矩量法仿真,给出了微带寄生单元天线阵列结构变化对天线匹配阻抗和方向图的影响,并制作了一款具有弯折线特征的微带寄生单元RFID标签天线.仿真和实测结果表明,同时采用弯折线和寄生单元天线结构可以获得匹配阻抗实部较小、虚部较大的RFID标签天线.     

考虑互耦的改进型Vivaldi天线阵列优化设计

设计了一种改进的Vivaldi天线,采用基于指数和椭圆的混合渐变线方法,实现了天线的小型化设计,同时具有超宽带的性能。将该天线沿x轴组成了一个8元直线排列的天线阵列,采用有源单元方向图方法来考虑天线单元间的互耦,得到的阵列方向图与全波模拟结果吻合很好。与微分进化-连续蚁群优化算法的混合算法相结合,通过调整单元的激励幅度,实现了方向图的综合。与切比雪夫综合方法相比,可以获得更低的副瓣电平,同时减小了全波模拟的计算次数,节省了优化时间。     

低副瓣膜片加载方形棱锥喇叭天线设计

为了降低方形棱锥喇叭天线的E面方向图副瓣电平,该文对具有相同外形尺寸、不同加载方式的方形棱锥喇叭天线进行建模分析.采用基于有限元法的电磁软件,对传统无加载、金属四脊加载、金属膜片非周期阵列对称加载三种方形棱锥喇叭天线的回波损耗、方向图及隔离度仿真特性进行比较分析.研制了中心频率为12 GHz的膜片阵列加载方形棱锥喇叭天线,该天线在10～14 GHz频带上的方向性系数大于14 dB,E面方向图第一副瓣电平比主瓣低17 dB以上,双正交线极化隔离度及工作主模与其它模式的模式隔离度均高于40 dB.仿真和实测结果证明了膜片加载方法对于改善方形棱锥喇叭天线副瓣电平特性的有效性.     

基于矩形槽切换的宽带平面方向图可重构天线

针对阵列天线频带窄的缺点,在参差调谐法的基础上,通过在有源单元上引入开关可控矩形槽的方法,使天线工作在两个相邻的频带,从而达到天线总体带宽的展宽。根据该类型天线单元的谐振特性,研究了开关可控矩形槽展宽频带的原理,并设计了引入矩形槽的平面方向图可重构天线。实验结果表明:该天线可以工作在频率范围为2.21～2.49GHz的频段上,-10dB下的相对带宽约为11.6%,比采用参差调谐法进一步展宽了天线带宽,实现了天线方向图的可重构。     

一种基于傅立叶变换法的天线阵综合方法

采用傅立叶变换法对天线阵列进行综合,并用matlab软件进行计算和仿真,得出各阵列单元的电流激励分布和天线阵的方向图.结果表明,傅立叶变换法能很好的逼近实际要求的方向图,并且随着单元数的增加,越来越接近要求的方向图.     

用于地面电视接收的频率可重构倒F天线设计

结合倒F天线和可重构天线的优点设计一个用于中国移动多媒体广播的频率可重构的倒F天线。天线使用微波PIN二极管和变容二极管来实现频率可重构功能。测试结果说明本文设计的天线在450-800MHZ频率范围内,反射系数<-10dB的工作频率是连续可调的,结果同时说明在整个频率范围内不同工作频率下辐射方向图近似全向辐射且方向图比较稳定。     

小型方向图可重构四单元缝隙天线的设计

提出一种小型方向图可重构天线.该天线是由4个缝隙单元组成的平面阵列,单一的缝隙单元能产生定向辐射方向图,且最大辐射方向是接近缝隙的开口端.将4个PIN二极管集成在4个缝隙单元上,通过4个二极管开关的导通与断开组合成不同的模式,使天线在xoy平面上获得8个定向和多个全向的辐射方向图.仿真结果表明:该天线的定向最大增益为2.90 dBi,全向最大增益为1.38 dBi,半功率波束宽度平均值为136°.该天线是半径为31 mm的圆,体积小,制造成本低,且满足无线通信频段2.40~2.50 GHz,适用于无线局域网(WLAN)等无线通信领域,可以降低多径衰落的影响,提高数据的传输速率.     

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。     

C波段高增益宽带准八木天线阵列

提出了一种高增益的宽带准八木天线阵列。天线为印刷电路板的形式,通过平衡微带线给印刷对称振子馈电。为节省空间,将馈线与反射器进行了一体化的设计。为提高天线单元的增益和带宽,在有源振子前方引入了寄生振子和一段介质板。为进一步提高天线增益,将天线单元组成二元阵,设计了一个宽带平衡与等功率分配的馈电网络。整个天线阵连同馈电网络印刷在一块FR4环氧板的两侧,使用电磁仿真软件CST Microwave Studio进行建模与仿真分析。根据仿真结果制作了天线阵列,在微波暗室内进行测试。结果表明,天线在(4.4—7.0)GHz的频带内反射系数小于-10 dB,相对带宽为45.6%,在整个工作频段内平均增益为6.2 dBi,达到了预期效果。     

一种基于介质基座的内置多频带4GLTE手机天线

提出了一种紧凑型内置多频段的4G LTE手机天线,天线辐射体由一个倒“L”贴片和一个阶梯型的折叠微带线的耦合结构构成.天线有3个工作频段:694～1 110 MHz、1 690～2 310 MHz和2 480～2 860 MHz,涵盖了LTE/GSM/UMTS等目前无线通信服务中正在使用的频率,也即能够支持当前大部分的2G/3G/4G通信网络.该天线使用单极子和电磁耦合的结构来实现多谐振点和大宽带,整个天线是印刷在介电常数为4.4的FR-4介质基座上,天线体积仅有40 mm×12.5 mm×5 mm,全向性的水平方向图、良好的增益和效率以及小型化的设计使得该天线在各类4G LTE移动终端上具有良好的应用前景.     

一种宽频带双极化印刷偶极子基站天线

设计了一种适用于LTE基站天线系统的宽频带±45°双极化辐射单元。该辐射单元采用微带巴伦结构,用双倒L形微带馈线进行耦合馈电,并对该微带馈线进行切角、增加横向枝节、改变开路枝节宽度有效地扩展了天线的带宽。仿真及实测结果表明,在1.7~2.7 GHz频带内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于1.4,隔离度大于25dB,相对带宽超过45.4%。利用该辐射单元组成八单元阵列天线后辐射参数良好,水平面半功率波束宽度稳定在65°±5°,主极化前后比大于25 dB,轴向交叉极化比大于18 dB,基本能满足移动通信基站天线的指标要求。     

用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultta high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线.采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签...     

用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线。采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签天线的带宽,测量结果得到的标签天线半功率带宽为148 MHz,覆盖了所有的超高频RFID系统的频段。     

感性可调MEMS电容性膜开关的微波等效模型分析

通过对感性可调MEMS电容性膜开关等效电路模型的电磁特性分析,建立了开关的“关”态谐振频率选择模型和“开”态阻抗匹配模型.从微波等效电路的角度提出高性能感性可调MEMS电容性膜开关的设计方法,同时给出了基于这两种模型设计X波段MEMS开关的“关”态隔离度与“开”态反射损耗的电路仿真结果,与高频电磁场全波仿真结果吻合较好,具有较高的实际应用价值.     

一种用于频谱监测的宽带宽波束印刷偶极子天线

提出了一种具有宽带宽波束特性的偶极子天线。该天线由主偶极子、寄生偶极子、馈电巴伦和金属反射板组成。寄生偶极子不仅极大地拓展了天线的阻抗带宽,同时还起到引向器的作用,使得全频段内天线的辐射方向图都保持得很稳定。该天线可以实现在3~8.5 GHz的工作频段内VSWR≤2.7,增益大于等于6.3 d Bi,H面的半功率波束宽度(HPBW)大于92°。该天线非常适合微波段频谱监测系统的应用。     

一种可编码的开关网络及其在自动测量中的应用

在对集成模拟开关及其主要电气性能讨论的基础上提出了一种可编码开关网络电路，分析了电路的工作原理及其简单实用等优点，并给出在接地电阻自动测量中的应用实例。     

用于电动助力转向系统的控制逻辑电路

为在电动助力转向系统中实现对电机有效的控制与保护，介绍一种用于电动助力转向系统的控制逻辑电路．电路采用两组场效应管(VMOS管)作为功率开关器件，并组合门电路与正反转控制电路可方便、可靠地实现对功率开关的控制，解决正、反向开关的“错位”问题．采用脉宽调制电路和过电流保护电路，通过调整输出扭矩可达到理想的助力效果并防止电机损坏．并对该电路进行仿真，仿真结果表明该电路简单、可靠、可行．