接收天线的非福斯特阻抗匹配网络技术研究

为实现一个负阻抗器件抵消天线的寄生电抗,将天线的辐射电阻转变为一个常量,避免了传统无源匹配网络的增益带宽约束条件限制,并获得了更宽的天线带宽。设计了一个10cm单极天线的非福斯特匹配电路,并进行了仿真和实际测试,二者吻合度较高。试验结果表明:在60~400 MHz频带内,添加非福斯特匹配电路与添加传统无源匹配电路的接收天线相比,天线的输入阻抗虚部在全频带内得到了较为充分的抵消,信噪比最大可提高4dB,在200~260 MHz频带内,天线3dB带宽提高了11 MHz。     

X波段雷达前门防护技术研究

为了提高X波段雷达的带外抑制能力,在传统方形环孔的基础上,设计了一种新型带通FSS单元。运用谱域法对这种新型单元的传输系数进行了数值计算。计算结果表明:该新型频率选择表面(FSS)的工作带宽为8～12 GHz,该新型单元具有极好的角度稳定性。入射角度φ从0°到90°变化时,工作带宽漂移量不超过100 MHz;入射角度θ从0°到45°变化时,工作带宽漂移量不超过400 MHz。应用于X波段(8～12 GHz)雷达天线上,可提高其带外抗干扰的能力。     

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。     

高功率UWB天线阵及其在外场探测中的应用

运用切割式巴仑实现高功率超宽带天线的平衡馈电,并用FDTD进行仿真分析。研制出2×4元高功率天线阵,测量结果显示该天线阵能耐250kV以上高压,工作带宽达6个倍频(200～12 000MHz),具有较好的脉冲波形保真性。利用所研制的天线阵列建立外场探测实验系统,在外场进行目标探测试验。结果表明该天线阵可以用于实际的超宽带雷达发射天线阵,为高功率源在雷达探测中的应用作出了初步探索。     

新型树状分形超宽带天线的设计

提出了一种新型树状分形超宽带天线。采用共面波导馈电,通过加载分形缝隙,使天线的阻抗带宽大幅提高。给出了天线回波损耗、方向图和增益结果。对2阶分形天线进行了加工与测试。测试结果表明,天线带宽达到3.5～8GHz,相对带宽为70%。仿真结果与测试结果基本吻合,为超宽带小型化天线的设计提供了新的思路。     

人工磁导体在超近反导系统中的应用

针对坦克超近程主动防护雷达系统中的收发天线隔离问题,分析了由周期结构光子晶体高阻表面形成的人工磁导体(AMC)的等效模型,给出了其反射系数与相移的关系.由于其对电磁波表现出来的吸收和产生相移的特点,提出一种利用光子晶体高祖表面代替传统隔条来提高天线隔离度的新方法.实验结果证明,该方法能使得收发天线在200MHz的带宽达到- 80dB以下的隔离度,满足系统要求,并且结构简单、成本低,具有很大的应用价值.     

基于遗传算法的VHF宽带天线优化设计

文章应用遗传算法设计并优化了一种宽带加载单极子天线,结合高效的匹配网络以改善天线性能,并对30 MHz～520 MHz频率范围内加载单极子天线和匹配网络的参数进行全局优化,把增益和驻波比作为目标函数综合考虑,得到了全局最优的参数及仿真结果。该天线在30 MHz～520 MHz频率范围内驻波比小于3,增益大于-2.5 dB,具有良好的宽带特性和全向特性,其实测结果良好地满足了要求。     

短波车载三环天线性能仿真

文章采用MMANA-GAL软件仿真分析了车载三环天线的性能参数,给出了天线结构模型和几个频点下的方向图和增益值以及输入阻抗,结果显示该天线在低频端(5 MHz以下)工作时,近垂直(高仰角)辐射不好,大于5 MHz后天波高仰角入射增强,更利于克服短波通信盲区,天线的增益随着频率增大明显增大,三环结构加载有利于改善天线低频端阻抗特性。     

X波段全向共形机载天线的仿真与设计

针对工作于X频段的机载雷达天线的技术设计,使该天线由矩形平面天线与柱体共形,通过共面波导方式对其进行馈电。天线单元采用介电常数2.55,厚度为0.2mm的薄介质板。利用HFSS12对平面天线和共形天线进行仿真设计,对比了平面天线与共形天线的阻抗特性和辐射特性的变化。实验结果表明,共形后的天线带宽变大,增益提高,波束宽度展宽。在X波段内实现了低仰角扫描和方位面的全向扫描,实测阻抗带宽为7.0～12.5GHz,最大增益可达4dB,辐射特性稳定,满足机载天线的性能指标,可用作机载雷达天线单元。     

新型背腔式对数周期缝隙天线阵列设计

介绍了一种新型背腔式对数周期缝隙天线单元,对其各参数特性进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了9×7天线阵列。通过HFSS13进行天线阵列的设计。仿真结果表明,该天线阵列在1.5 GHz~6 GHz的工作带宽内,驻波比小于3,回波损耗小于-10 d B,天线阵列最大增益为29.6 d Bi,在整个工作带宽内,增益均大于20 d Bi。具有良好的定向辐射能力,可用于UWB雷达、探测等领域。     

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。     

新型电磁带隙结构加载的微带天线阵

研究了以EBG结构为衬底的微带天线阵。将EBG结构置于微带天线阵的底部取代微带天线阵列的金属底板,不仅能增加天线带宽,还能提高天线阵的增益。测试结果表明,天线单元带宽从3.81%提高到8.86%,在工作频带内天线阵增益都在10dB以上,同时天线单元间的耦合系数也得到有效降低。     

甚低频动态调谐天线性能

将最小移频键控(MSK)信号分解成包含"空号"和"传号"两个频率两电平正交调幅(2QAM)信号,推导了MSK信号的"空号"频率和"传号"频率分别通过甚低频发射天线固定调谐系统和动态调谐系统的功率谱表达式,计算了不同码元速率情况下甚低频发射天线固定调谐系统和动态调谐系统的匹配系数和天线有效带宽。计算结果表明:动态调谐方法可改善天线的匹配性能,增加天线系统的有效带宽,从而可提高甚低频发射天线容许的通信速率。     

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。     

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。     

一种小型化超宽带平面伞状天线

介绍了一种小型化超宽带全向微带天线。提出一种平面伞状贴片天线结构,采用电磁仿真软件HFSS分析该天线的阻抗带宽、方向图及增益特性。仿真与实测样品对比分析表明,提出的小型化超宽带平面伞状天线能够满足工程应用需要。     

基于S参数法的车载天线耦合度分析

为研究车载天线系统电磁兼容性,在ANSA软件中建立全尺寸装甲车辆电磁仿真简化模型。基于广义S参数理论,给出收发天线间的电磁耦合度表达式。利用CST仿真分析了理想导体平面上收发天线对、装甲车辆车载收发天线间两种电磁耦合度。结果表明,天线间距减小,车载天线间的耦合度非线性变化,但基本呈增加趋势。收发天线工作于谐振频率62.5 MHz时,电磁耦合度最小,谐振频率附近出现两个电磁耦合度最大峰值。发射天线的3次谐波与接收天线的电磁耦合度较强。     

中频直接采样在 UWB (超宽带)雷达数据采集中的应用研究

为实现UWB雷达中的高速数据采集,本文从理论上探讨了中频／射频直接采样和数字正交技术对大带宽信号（≥10MHz）进行相干检波的可行性。对三种数字正交途径进行的计算机仿真表明：正交双路的幅相一致性大大提高了,当信号带宽≤20MHz时,镜频抑制效果优于传统模拟方式（＜－30dB）。     

电子系统电磁辐照效应实验研究

以某复杂电子系统为研究对象,利用千兆瓦级超宽带(UWB)电磁脉冲辐射装置进行辐照效应实验,研究了在系统开门和关门状态下,系统内04、08号组合各检测点的响应以及接收天线在不同方位时02号组合检测点上的响应特性,并对响应波形进行了频谱分析。结果表明:在场强为2.0×104V/m的超宽带源(上升时间0.3 ns,脉宽3~4 ns)辐照时,开门的情况下系统内部电路上响应的电压有的达到1.6 kV,天线最佳耦合状态下系统02组合电路上响应的电压有的也达到1.6 kV,可能对电磁敏感器件造成损伤;系统开门和关门两种状态下,系统响应的带宽都在0~500 MHz左右,主频为70 MHz左右,远离系统的工作频率。所以,该频率电磁场并不是影响系统的主要因素,但是,过高的响应电压有时会形成带外耦合,干扰系统或造成硬损伤。     

一种新型三角形宽带微带缝隙天线的设计

提出了一种新型的宽带微带天线,其结构由正三角形馈电微带贴片与正三角形宽槽贴片组成.正三角形宽槽开在金属GND板上,而正三角形贴片则置于介质板的另一面并位于三角形宽槽孔的偏下方.通过调节宽槽与贴片的相对位置实现了小尺寸下的宽带性能.设计天线大小为边长50 mm的正三角形,厚度为1 mm.采用HFSS仿真软件分析了该天线的阻抗带宽以及辐射方向图,结果显示该天线的S11参数小于-10 dB的带宽为2.3 GHz～4.3 GHz,有很好的应用前景.