S波段Y形馈电的极化可重构圆形贴片天线

为了实时控制天线的极化方式,本文提出了极化可重构的S波段圆形贴片天线。该天线由圆形贴片、Y形馈线和2支PIN二极管组成。在圆形贴片的中心设置了接地过孔,便于给PIN二极管施加直流偏置电压。调整直接馈电和耦合馈电方式之间的相位差,控制天线上的电流分布,实现2种圆极化或线极化的工作模式。在辐射贴片和馈线之间引入2支PIN二极管作为开关,使天线分别工作在线极化(LP)、左旋圆极化(LHCP)和右旋圆极化(RHCP)模式。在圆极化模式时,该天线中心频率为2.53 GHz,10 dB回波损耗和3 dB轴比相对带宽分别为6.6%和1.2%。该天线结构简单,便于加工,在无线通信、雷达、无线能量传输等领域具有潜在的应用价值。     

可重构的硅基等离子体通道的辐射性能研究

表面PIN二极管导通时可以形成固态硅基等离子体通道,这种通道具有类金属性并能够传递电磁波.当由上述通道单元耦合形成特定的结构时,它将对外辐射电磁波信号.本文简要阐述了此种通道的形成机理,通过软件设计并导通表面PIN二极管阵列上不同单元,构造形成单极、双频、八木天线等结构.期望通过以上不同结构实现对硅基等离子体通道辐射性能的研究.仿真结果表明,利用动态调控表面PIN二极管阵列的方法,硅基等离子体通道能够实现对电磁波的辐射,并能改变辐射频率、多频段的调节及辐射方向图的动态可重构等.因此,硅基等离子体阵列天线具有可重构、智能化、隐身等诸多优点.这些系统的理论研究进一步促进了人们对硅基固体等离子通道的理解,为此类天线的设计和加工提供理论指导.     

X波段高性能有源集成天线设计

设计了一种带有收发开关和低噪声放大器的有源集成天线.收发开关基于PIN二极管设计,采用非对称拓扑结构和阻抗变换网络实现了低插损和高收发隔离的特性.协同设计天线、收发开关及低噪声放大器(LNA),省去了天线与收发开关之间的匹配网络,并简化了收发开关与低噪声放大器之间匹配网络的设计.实际加工的有源集成天线测试与仿真结果基本一致,在7.8～8.1GHz频率实现了良好的匹配和辐射性能,且结构紧凑.     

线阵表面电流的矩量法分析

阵列天线表面电流的数值分析具有重要的实用价值．该文用电场积分方程和矩量法相结合分析了对偶极子天线的表面电流分布，其中将线天线模拟为带状线，天线表面采用平面三角形进行剖分，RWG基函数作为电流展开函数．对于均匀线阵，南于阵元之间存在着电磁耦合，使得当入射波方向改变时各阵元电流的变化不同．仿真得到了其变化情况，为以后进一步研究互耦问题有一定的指导意义．     

一种新型高效能量收集三频整流天线

提出了一种应用于能量收集的新型三频微带整流天线,该接收天线为一种新型高增益三频贴片天线.首先,在贴片两侧刻蚀U字形槽,延长表面电流路径,使天线谐振频点向低频偏移,从而使天线小型化;其次,在矩形贴片刻蚀H型槽和倒U型槽,改变天线上的电流分布来产生2个新的谐振点;最后,合理调节H型槽和倒U型槽的长度,灵活改变天线的谐振频率.整流电路由阻抗匹配网络、整流二极管、直通滤波器和负载组成.Π型和T型二级阻抗匹配网络,用于接收天线和整流二极管输入阻抗的匹配;四分之一波长微带线和滤波电容组成的直通滤波器,用于抑制二极管非线性产生的高次谐波,以避免能量的损失.将接收天线和整流电路集成为整流天线,实验结果表明,在接收功率为3 dBm左右时,整流天线在3个频点2.06、3.43和5.25 GHz处的最大整流效率为54.1%、43.9%和39.9%,可用于物联网中的低功耗电子设备供电.     

对一种双波带可重构频率选择表面的简化

分析了一种加载PIN二极管的可重构频率选择表面[1]的谐振特性,在保证其谐振特性不变的情况下提出了一种简化结构,并通过CST仿真和等效电路的方法对其进行了验证.与原有设计相比,该简化结构节省了制作成本,易于设计等效电路,同时也对频率选择表面的小型化设计具有重要启发.     

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。     

方向图可重构印刷小型天线的设计与实现

提出一种简单结构紧凑的方向图可重构天线.该天线由3条微带线和介质基板组成,微带线印在基板的顶部.将PIN二极管集成在左、右两侧的微带线上,通过二极管开关的导通和断开,使天线在yoz平面获得2种定向与全向的辐射方向图.对天线进行仿真、制作和测试.实验结果表明:阻抗带宽可达14.7%,定向最小增益1.2 dBi,全向最小增益1.7 dBi;该天线在2.19～2.54 GHz频段上有较好的定向性和全向性,适用于抗干扰能力要求较高的无线通信系统.     

具有超宽防护带的低剖面能量选择表面

文章提出了一种具有超宽防护带和低剖面的能量选择表面（Energy selective surface,ESS）。利用PIN二极管的开关特性来实现其自适应状态转换功能。当入射波功率较低时,二极管截止,该ESS表现为带通频率选择表面（Frequency selective surface,FSS）,允许入射波通过;当高功率微波（High-power microwave,HPM）入射时,PIN二极管导通,ESS可将HPM反射从而实现超宽带防护。利用全波仿真对该ESS的结构进行了优化,仿真结果显示,当入射波功率较低时,其通带的-3 dB带宽为640 MHz,在中心频率4.36 GHz处的插入损耗为0.01 dB。当HPM入射时,其防护带相对带宽达到200%,实现了超宽带防护。此外,该ESS还具有良好的入射角度稳定性和极化不敏感性。     

雪崩光电二极管反向偏压电路设计及仿真

为解决雪崩光电二极管正常工作时需要的直流反向偏压问题,提出了利用电感式升压电路的设计方法.该方法利用开关管、单电感、电容、电阻对5V直流电进行升压,结合555芯片组成的压控振荡器产生频率信号,控制开关管的导通与关断,并利用反馈电路控制压控振荡器的频率,同时采用Multisim9进行仿真.仿真结果表明,当输入电压为5V时,输出电压为160.096 V且保持稳定不变,解决了雪崩光电二极管在正常工作时需要在阴极加上很高直流反向偏压的问题.