Ku波段波导混合缝隙阵列全向天线的设计与实现

研究并设计了一个工作在Ku波段的波导混合缝隙阵列全向天线.利用电磁仿真软件CST进行仿真设计,采用边馈形式,通过同时对波导的宽边和窄边开缝进行缝隙天线阵列设计,使设计的Ku波段的波导混合缝隙阵列全向天线具有良好的匹配、较高的增益和较好的不圆度,并对设计的天线进行实际加工制造、调试,最终仿真与实测结果能够较好地吻合.     

波导宽边缝隙辐射特性的研究

本文应用伽略金法研究矩形波导宽边上斜缝隙的辐射特性。根据等效原理和并矢格林函数理论建立了积分方程组,用矩量法将积分方程化为矩阵方程,借助计算机求解数值。这种处理方法近似条件少,所得数值解的精度高,可用于波导宽边上多个辐射缝隙的波导缝隙天线系统和波导窄边斜辐射缝隙的分析中。     

X波段波导窄边定向耦合器的设计

本文简述了波导窄边定向耦合器的基本原理及其应用.经过理论分析、在两种形状耦合孔之间进行比较,最终选择了圆形的耦合孔,给出了电磁场软件仿真和实际测试的结果.测量结构与仿真结果基本吻合.通过试验验证了该设计方法的正确性.根据本文介绍的方法,可以设计其它频率的或面耦合方式的定向耦合器.     

X波段柱面共形基片集成波导纵向缝隙天线阵的实验

利用基片集成波导SIW(substrate integrated waveguide)技术设计了一款X波段柱面共形的SIW纵向缝隙谐振天线阵.通过分析柱面共形的SIW的传输特性,沿用传统矩形波导谐振缝隙天线阵的设计方法,设计了柱面共形的SIW纵向缝隙谐振天线阵.该天线具有传统的矩形波导缝隙天线阵主瓣宽度窄、方向图可以赋形、交叉极化电平低等优异特性,同时实现了天线的小型化、轻型化.由于基片集成波导完全集成于介质基片中,使得天线与平面电路的馈电连接变得非常简单,可以用微带直接馈电,减少了中间馈电电缆以及馈电转接头的损耗,从而使天线和平面电路的集成也成为可能.实验结果验证了这种设计方法的正确性.     

敷介质矩形波导缝隙天线阵的设计

由于介质对缝隙的电特性和缝隙之间的互耦影响较大,因此,敷介质矩形波导缝隙天线阵的设计较为困难。本文中提供了敷介质矩形波导窄边缝隙天线阵的一种设计方法,给出了两个设计方程。应用该方程进行了阵列设计,结果证实了本文中所提供的设计方法是成功有效的。     

新型缝隙波导的研究与分析

本文在用色散图法分析了目前主要存在的两种能够传输准TEM波的缝隙波导的特性基础上,设计了一种能够传输准TEM波的新型平行板缝隙波导,通过对色散图的仿真研究其缝隙高度对波导传输特性的影响以及通带范围内波的模式特性,该缝隙波导具有相对较大缝隙尺寸,使其能够方便地应用于测量具有周期结构的人工电磁材料电磁参数.     

大型毫米波波导缝隙天线阵设计方法研究

为了减少大型波导缝隙天线阵的设计的复杂计算,该文在Elliott设计理论基础上,提出一种新的大型波导缝隙天线阵设计方法。该方法利用传输线理论构造负载阻抗近似表达式,并使用数值迭代法直接计算缝隙的归一化导纳,从而实现辐射缝隙的设计;耦合馈电网络则采用电磁场仿真优化获得。整个设计过程具有计算量小、快速实用的优点。最后,研制了一个工作频带为35.3~39.5 GHz的32×16波导缝隙阵列,测试工作带宽达到了10.6%,H面和E面方向图的3 dB波束分别为4.2°和2.2°。     

一种波导缝隙耦合馈电的微带天线阵

设计了了一种新型的微带天线阵。该天线阵采用矩形波导宽边纵向缝隙耦合微带线结构给串馈微带贴片线阵馈电,从而构成二维平面阵。利用软件CST对波导缝隙-微带线耦合结构和微带串馈线阵进行了仿真设计,并制作了一个X波段16×16元天线阵,测量结果证明了分析设计方法的正确性。     

基片集成波导背腔式缝隙天线设计

利用谐振腔形成对称场激励,设计实现了一种基于多层基片集成波导技术的背腔式缝隙天线,并对其辐射特性进行了仿真研究。该天线利用双层基片集成波导实现了天线的馈电电路和背腔结构,利用工作于谐振状态的基片集成波导谐振腔对缝隙进行激励,同时通过加载缝隙圆环,显著降低了天线的回波损耗,并具有剖面低、重量轻、易集成的优点。研究了缝隙圆环对天线辐射性能的改善作用,制成了测试样片,天线-10dB回波损耗的带宽为150MHz,最高增益为8dB,交叉极化增益的最高为-12dB,测量结果与仿真分析吻合较好,验证了设计方法的有效性。     

单向宽带毫米波平面缝隙天线的设计与仿真

设计了一种基于MEMS微加工技术制作的共面波导馈电的单向宽带毫米波平面缝隙天线.采用平面矩形缝隙辐射单元,可实现约80%的阻抗带宽(驻波比≤2).通过增加波束引导缝隙和多层反射截止缝隙,可实现缝隙天线单向辐射,天线增益可由原来的3.8 dB提高到6.8 dB左右.采用Ansoft HFSS有限元仿真软件对设计进行仿真优化,并用CST微波工作室仿真软件对仿真优化进行验证,结果表明,两种仿真结果一致.     

大型平面波导阵列天线的结构设计

相比传统的反射面天线,平面波导阵列天线具有结构紧凑、效率高、剖面低、重量轻等优点,尤其大型平面波导阵列天线可用于舰载、车载等平台,对于减小占用空间、简化安装具有重要作用。针对大型平面波导阵列天线结构设计的要求,从天线的结构组成、结构设计、制造工艺等几个方面,详细论述了该类型天线的结构设计和工艺制造的关键点,并提出了使用非金属材料进行天线设计加工的设想。     

一种双频微带天线方案的分析与设计

运用以矩量法为原理的软件(Ensemble和Hfss)，分析了加载缝隙在双频微带贴片天线中的作用机理，给出了缝隙尺寸、位置变化时天线特性的变化规律。使用该技术可以在1～2．06之间方便地调整微带天线两个谐振频率的比例关系。利用此技术分别设计了工作频率为2GHz和2．55GHz的矩形天线以及工作频率为1．8GHz和1．9GHz的三角形天线，其回波损耗可优于20dB。加工并测量了一双频三角形天线产品，测量结果证明了该方案的有效性和可行性。     

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。     

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。     

交流电机绕组的谐波分析与噪声计算

文章详细阐述了交流电机绕组的谐波分析,给出了用计算机进行谐波分析的算法,研究了感应电机电磁噪声的计算方法,从运行结果来看,与实际测量结果接近。此计算方法对电机的电磁噪声分析和控制有一定的参考价值。此外,还分析了定转子槽数的对比关系对降低电动机的电磁噪声的作用,对应的选择转子槽数计算方法可用于电机设计。     

二维卡塞格伦天线系统的近场分布

用时域有限差分法研究二维卡塞格伦天线系统的近场分布，通过对二维曲面的建模，将共形时域有限差分技术应用到卡塞格伦系统，在考虑系统存在漏场缝场缝隙和屏蔽导电壁的情况下，得出各处的近场分布。     

小型超宽带宽缝天线及其带阻功能设计

提出一种新型的小型超宽带（UWB）宽缝天线,并对其进行带阻功能设计.该天线采用椭圆结构的调谐支节,并由共面波导进行馈电.为获得超宽带工作特性,将其辐射缝隙设计为对称多边形.对该天线的性能进行仿真和实验研究,实测结果表明,该天线的-10 dB反射损耗频率范围为3.2~10.1 GHz.另外,通过在椭圆支节上开W形槽,使天线实现对无线局域网（5.150～5.825 GHz）频段的带阻功能.     

一种槽加载三频贴片天线

提出了一种新的三频微带贴片天线的设计方法.通过在靠近矩形贴片的两辐射边处不对称地开窄槽,使得在三个谐振点处显示出相似的辐射特性,从而实现三频工作.设计天线的测试结果验证了本方法的有效性.