一种波束展宽的宽频带圆极化微带天线的设计与制作

文章设计了一种波束展宽的宽频带圆极化微带天线。天线单元采用层叠结构的形式实现宽频带,通过在天线四周加导电墙并改变地板尺寸展宽微带天线的波束宽度。主要研究了改变导电墙高度以及地板大小对天线的半功率波束宽度以及低仰角增益带来的影响,通过仿真优化,这种方法可以将天线的半功率波束宽度从68°提高到100°,同时仰角30°增益从0.01 dB提高到2.4 dB。加工制作了相应的微带天线,测试结果表明该天线具有频带宽、低仰角增益高以及波束宽度宽的优点,与仿真结果吻合较好。     

基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计北大核心

为了改善波导缝隙天线的散射性能,设计了一种电磁带隙（electromagnetic band gap,EBG）结构的吸波材料,从导纳圆图、表面电流和电场分布等方面分析了其吸波机理。其厚度为0．3mm,吸波率达到99．9％,将其加载于波导缝隙辐射金属基板上,得到了低雷达散射截面的波导缝隙天线。仿真结果表明：加载后的天线回波损耗和增益基本不变,在5．48～5．75GHz工作频带内,法向RCS减缩都在3dB以上,最大减缩达到15．8dB,单站RCS在-18°～18°角域减缩超过3dB。证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于波导缝隙天线带内隐身。     

基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计

为了改善波导缝隙天线的散射性能,设计了一种电磁带隙(electromagnetic band gap,EBG)结构的吸波材料,从导纳圆图、表面电流和电场分布等方面分析了其吸波机理。其厚度为0.3 mm,吸波率达到99.9%,将其加载于波导缝隙辐射金属基板上,得到了低雷达散射截面的波导缝隙天线。仿真结果表明:加载后的天线回波损耗和增益基本不变,在5.48~5.75 GHz工作频带内,法向RCS减缩都在3 d B以上,最大减缩达到15.8 d B,单站RCS在-18°~18°角域减缩超过3d B。证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于波导缝隙天线带内隐身。     

利用超材料减缩微带阵列天线RCS

为了减缩微带阵列天线的带内雷达散射截面,设计了一种EBG结构的吸波超材料,从导纳圆图分析了其吸波机理。其厚度为0.3 mm,吸波率达到99.9%,将其加载于微带阵列天线贴片周围。仿真结果表明:阵列天线各个阵元的回波损耗和天线增益基本保持不变,在5.44~5.85GHz间法向RCS减缩达到3 d B,最大减缩达到16.1 d B。单站RCS在-40°~+40°角域、双站RCS在-90°~+90°角域得到了减缩,证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于微带阵列天线带内隐身。     

八木微带圆极化天线的研究与设计

对八木微带天线进行了研究。通过Ansoft HFSS仿真软件设计了一种宽带宽波束圆极化八木微带天线,在中心频率上实现了波束由侧射向端射偏转26°,频率带宽达800 MHz,0 dB主波束宽度为110°;采用Wilkinson微带功分器产生两路幅度相等相位相差90°信号对天线进行馈电,实现了圆极化。同时研究了在保持天线良好性能的前提下,结构的变化对于主波束偏转角度的影响。     

新型频率选择表面加载双极化超宽带紧耦合阵列天线

为使紧耦合阵列天线在超宽频带内实现电磁性能更佳、辐射性能更稳定的目的,提出一种新型条形频率选择表面宽角阻抗匹配层加载的双极化超宽带紧耦合阵列天线。通过高频仿真软件CST周期边界条件对阵列单元截断并进行研究分析。掌握阵元阻抗和辐射等电磁性能后,优化设计并加工出一个6×6单元的阵列天线进行实际测量。测量结果表明,该天线在2~12 GHz的频带内驻波比均小于3,驻波比带宽为10 GHz。带内辐射特性稳定,主瓣电磁能量集中,交叉极化小。工作频带内,最大增益可以达到13 dBi。该阵列天线可应用于超宽带相控阵天线领域中。     

4元C波段宽频带圆极化微带天线阵的设计

文章采用连续旋转馈电技术,以双馈方形贴片圆极化微带天线作为单元设计了C波段4元宽频带圆极化微带天线阵。在馈电网络设计时采用威尔金森功分移相器,可以改善天线阵的阻抗带宽。连续旋转馈电技术和威尔金森功分器的引入展宽了天线阵的轴比带宽,背馈的馈电形式消除了馈电网络辐射对天线的圆极化辐射特性的影响,使天线阵的圆极化带宽进一步得到拓展。实测结果表明:在回波损耗小于-10dB条件下,该天线阵的阻抗带宽达到75.0%,轴比小于2dB的带宽达到45.6%。     

基于贴片加载的超宽带陷波天线设计

文章设计一种基于贴片加载的开槽超宽带陷波天线,天线采用微带线-槽线馈电,通过加载贴片实现陷波功能。经过仿真与实测,结果显示该天线在3.03GHz～15.88GHz的频带内电压驻波比(VSWR)小于2,其中在5.14GHz～5.93GHz具有陷波特性,增益抑制最大值达到9.3dB,仿真结果与实测结构匹配良好。     

低RCS EBG波导缝隙阵列天线

将Mushroom电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)的表面波带隙和同相反射特性同时用于波导缝隙阵列天线的设计,利用EBG的带隙特性抑制天线阵中的表面波,以改善天线的辐射性能;利用EBG的同相反射特性实现天线雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的减缩,天线综合性能得到较大提升。制作了EBG波导缝隙天线阵样品,并对天线阵的阵元互耦、辐射方向图及天线阵RCS等指标进行了测试,结果与理论预期相吻合,有效地降低了阵元间互耦及天线阵RCS。     

一种基于分形结构的宽带圆极化缝隙天线的仿真与设计

文中基于空间填充曲线提出了一种利用微带馈电产生宽带圆极化特性的缝隙天线,通过对这种缝隙天线分形进行分析仿真可以得出,该天线不仅可以减小天线尺寸而且具有良好的宽带圆极化特性,驻波比小于2的阻抗带宽达到81%(2.22 GHz~5.25 GHz),轴比小于0.2 dB的轴比带宽达到了80%(2.22 GHz~5.18 GHz)。最后文中通过增加背腔结构使天线实现单向辐射并提高了辐射增益。     

加载龙伯透镜反射器的靶标RCS改型设计与仿真

针对武器装备试验、训练构建实战化空情模拟条件的要求,提出利用小型靶标加载龙伯透镜反射器模拟空袭武器雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的方法。基于FEKO电磁仿真软件,分析了龙伯透镜反射器(Luneburg-Lens Reflectors)散射机理和散射特性影响因素,对不同形状、尺寸和位置反射板的龙伯透镜反射器RCS特性进行了数值仿真,总结了反射板对反射器RCS的影响规律,重点基于反射器对靶标RCS起伏特性进行了改型设计,对靶标加载单个和两个龙伯透镜反射器进行了联合仿真计算和分析。结果表明,利用靶标加载龙伯透镜反射器可以实现RCS改型的目的。     

机载共形UHF天线的设计与仿真

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。本文设计了一种机栽环形缝隙天线,实现了天线小型化和机载共形。该天线结构简单,满足VSWR〈1．4的频带宽为350～376MHz,满足VSWR〈2的频带宽为338-438MHz,且工作频率范围内的最大增益达到4．2dB。     

最佳极化在雷达检测中的得益分析北大核心

最佳极化发射和接收是增大隐身目标RCS,提高雷达对隐身目标检测概率的有效方法。通过对目标RCS与雷达发射极化方式内在规律的研究,指出RCS与发射极化方式满足余弦关系,基于该规律提出一种提取最佳极化的新方法。仿真对比了不同发射极化方式下的目标动态RCS,并利用Swerling I检测模型研究最佳极化在雷达检测中的得益。仿真结果表明,采用最佳极化收发,隐身目标RCS得益最大可达30 dB,雷达对隐身目标检测概率得益最大可达0.5。仿真结果也证明了该提取最佳极化方法的有效性和可行性。     

最佳极化在雷达检测中的得益分析

最佳极化发射和接收是增大隐身目标RCS,提高雷达对隐身目标检测概率的有效方法。通过对目标RCS与雷达发射极化方式内在规律的研究,指出RCS与发射极化方式满足余弦关系,基于该规律提出一种提取最佳极化的新方法。仿真对比了不同发射极化方式下的目标动态RCS,并利用Swerling I检测模型研究最佳极化在雷达检测中的得益。仿真结果表明,采用最佳极化收发,隐身目标RCS得益最大可达30 dB,雷达对隐身目标检测概率得益最大可达0.5。仿真结果也证明了该提取最佳极化方法的有效性和可行性。     

双频圆极化小型微带天线的设计与实现

文章设计了一种新型的单馈点双频圆极化小型微带天线,该天线采用层叠结构实现双频工作,利用两个半径不同的圆形贴片实现双频谐振;通过在上下贴片不同的对角线方向上开对称的圆孔实现圆极化和小型化。对该天线进行了仿真优化,结果表明天线工作在1.575 GHz GPS频段和2.08 GHz UMTS频段,工作频带上轴比性能良好,相比于没有开孔的圆形贴片天线尺寸减小13%左右,且具有较好的波瓣宽度。最后实际加工了相应的贴片天线并进行了测试,实测结果验证了这种设计的可行性。     

宽带宽缝隙共形天线的设计及其特性研究

针对宽带共形天线需要满足剖面低、体积小、易与载体共形并且具有宽频带性能的要求,文章首先设计了一种宽带宽缝隙平面天线,采用共面波导方式(CPW)馈电,低介电常数介质板厚度仅有0.2 mm,分析了各个参数对天线特性的影响,将平面天线与柱体共形,研究了天线共形之后的阻抗特性和辐射特性的变化。仿真结果表明,平面天线的阻抗带宽(S11≤10 dB)覆盖5.35 GHz~6.7 GHz,中心频率为5.85 GHz,最大增益4.5 dB,辐射特性稳定,共形后天线的谐振频率减小,低频带宽增大,波束宽度展宽,辐射增强,阻抗带宽覆盖5.24 GHz~6.43GHz,最大增益4.6 dB,辐射特性稳定。测试结果与仿真吻合较好,天线的结构简单,易于和载体共形。     

一种新型双频双感圆极化方形环缝隙天线

文章设计了一种新型双频双感圆极化方形环缝隙天线。通过在接地板上开两个方形环缝隙,并改变方形环缝对角处的缝隙宽度形成微扰,从而分离谐振模来实现该天线的双频圆极化辐射。两个微扰结构关于馈电微带对称放置,则形成双频双感圆极化辐射。对该天线进行了仿真、制作和测试,仿真和测试结果表明,该天线在两个频带都具有良好的圆极化辐射效果。     

实现宽波束圆极化天线的几种方法

文章介绍了宽波束圆极化天线的应用背景,简述了近些年来国内外相关文献实现宽波束圆极化天线的几种方法。这些方法均能有效拓展天线的半功率波束宽度及轴比的波束宽度,其中天线形式主要包括四臂螺旋天线、微带天线、缝隙天线以及振子天线。最后对这些方法进行了对比归纳,并展望了宽波束圆极化天线的发展前景。     

基于电容耦合馈电振子类微带天线的设计

电容耦合激励(CCS)的方法具有保持天线低剖面,有利于天线的匹配,容易进一步实现圆极化(CP)的优点。文章首先利用电容耦合馈电的概念,激励圆形微带贴片天线的TM01模式,设计实现具有低剖面水平全向振子类方向图的垂直线极化(LP)天线。然后,在圆形贴片加载四个臂枝节,提供具有等幅并90°相差的水平极化波,实现了一个水平全向圆极化GPS L1波段的振子型贴片天线。最后制作了天线实物,实测与仿真数据吻合良好,这类圆极化天线具有低剖面,易制作的优点,适合作GPS通信天线。     

一种基于口径耦合的S波段小型圆极化微带天线的设计

圆极化微带天线以其低轮廓、可共型、易集成、隐蔽性好等优点,在军事应用上受到人们越来越多的重视。文章从实际应用的角度出发,设计了一种基于口径耦合的S波段单馈小型圆极化微带天线,该天线馈电简单,阻抗匹配实现容易,适于圆极化设计及小型化设计。