一种高性能功率放大器-圆极化天线的一体化设计

本文设计了一种具有圆极化辐射特性的高性能功率放大器-天线一体化电路。通过直接优化圆极化天线的输入阻抗,使之与消除输出匹配网络的功放电路直接集成。这种无缝集成方式不仅有效减少了插入和失配损耗以及整体电路尺寸,而且提高了整体的性能。采用的圆极化天线由矩形贴片和改进的地平面组成,通过在地平面上增加垂直短截线和切割水平缝隙,增强了天线的3 dB轴比带宽。为了验证,设计、制造和测量了工作在3.4 GHz~3.6 GHz的一体化电路原型。实验结果显示,功放-圆极化天线一体化电路在工作频带内的功率附加效率(PAE)超过60%,且3 dB轴比带宽达到320 MHz(相对于3500 MHz的中心频率为9.1%)。相较于传统的级联设计,PAE提高了8.5%,3 dB轴比带宽也得以改善。

抛物面反射天线的空域瞬态极化特性研究

以天线的空域指向为变化因素来分析研究抛物面天线的空域极化特性,采用表面电流法计算了天线远场的主极化和交叉分量,进而利用空域极化比分布,瞬态极化投影集等空域瞬态极化描述子研究了雷达坐标系下不同方位角和俯仰角下典型抛面天线极化特性的变化规律。通过计算和分析比较,结果表明,在空域指向的不同位置,抛物面天线的极化特性服从一定规律变化,这对抛物面天线空域极化特性的应用提供了理论依据和支持。

圆极化微带天线的设计与实现

圆极化微带天线是一种低剖面的天线元,研究圆极化微带天线的特性在天线设计中显得十分重要,而微带贴片天线的馈电位置的确定是设计的关键。针对单端侧馈五边形圆极化微带天线进行了详细分析和论述;简要介绍了微带天线的实现方法,并介绍了一种用于分析多边形微带天线的有效方法———有限元分析法;通过对一个5.6GHz的五边形圆极化微带天线的研究设计,给出了圆极化微带天线的设计过程,找到了确定馈电点位置的合理方法,采用HFSS软件进行优化设计,进行仿真,给出了合理的仿真结果。

一种新型宽频带高增益的变极化微带反射阵天线

提出一种由微带反射阵实现的新型变极化天线,它区别于双/多极化天线的固定极化状态。实现变极化的关键是经特殊设计的反射阵阵元结构尺寸和线极化辐射的馈源。理论分析表明反射极化可涵盖所有极化状态;采用间以空气层的双/多层阵元结构能有效展宽频带;增加阵元数目可提高天线增益。鉴于这些特点,该类天线在雷达、移动通信等领域具有潜在工程应用。还给出了完整的理论分析和实例佐证。

极化轨道约束下的最优极化(一)

本文针对极化测量过程中干扰和噪声对接收效果的影响，提出一种极化轨道约束下的变极化接收方法，以改卷接收系统的SINR（信号干扰噪声比）。在极化轨道约束下的SINR最大化问题是一个寻求局部最优的问题，本文在任意的信号与干扰极化条件下，解决了任意给定的极化轨道上SINR的最大化问题，并对极化轨迈上最优极化与其他两种最优极化得到的SINR进行了比较。

一种改进的共面波导馈电超宽带天线设计

提出了一种具有带阻特性的超宽带（UWB）共面波导（CPW）馈电平面圆形单极子天线的设计方法，采用该方法设计的天线完全满足超宽带无线通信所要求的3．1～10．6GHz频带范围，并且通过在圆形贴片上添加U型缝隙实现了4．85～5．87GHz频段上电压驻波比VSWR≥2：1的带阻特性。采用电磁场仿真软件HFSS绘出了天线方向图，仿真结果表明该设计实用、可行。

一种新型宽带宽波束圆极化微带天线的设计

设计了一种新型的用于卫星通信的三馈宽带圆极化微带天线。天线在1500～1900MHz频带内实现圆极化辐射。馈电网络采用三功分馈电,增加了轴比带宽和宽角轴比带宽;网络和附加的寄生贴片展宽了阻抗带宽;延伸天线介质衬底增大了波束宽度。实测结果表明:天线电压驻波比(VSWR)小于2的带宽达到62.5%,轴比(AR)小于3dB的带宽达到33%,实现了天线宽带宽波束性能。

FDTD中微带线激励源设置的新方法

FDTD已广泛应用于微带问题的计算中 ,本文提出了一种新的微带线馈电激励设置方式 ,同以往的激励设置方法不同 ,它不仅能计算 Gaussian脉冲激励也能计算正弦波激励 ,计算过程中 ,源平面无需切换成吸收边界 ,场区的划分使反射场自然从总场区分离出来。

微带天线圆极化技术概述与进展

圆极化微带天线在无线应用中扮演着重要角色。本文论述微带天线圆极化技术 ,简要概括微带天线圆极化方法 ,接着重点分极当前出现的多种新型圆极化微带天线及进展 ,最后讨论了发展趋势。圆极化微带天线将不断推陈出新 ,以满足愈加广泛的应用需求。

单点背馈圆极化微带天线的设计与实现

采用有限元法对一个5.6 GHz的单点馈电的五边形宽带圆极化微带天线进行理论分析及设计实现,给出了完整的设计过程,找到了一种确定馈电点位置的合理方法。在此基础上,采用HFSS三维电磁仿真软件进行优化设计,根据优化结果做出实物并测量参数。测试结果与仿真结果吻合,说明该方法是有效可行的。

天线极化误差对天线接收功率影响的统计建模与分析

研究了天线极化误差的统计建模问题和天线接收功率的统计特性,提出了天线极化纯度概念的Stokes矢量表征法,建立了天线极化误差的极化域统计描述模型,详细讨论了天线极化误差服从均匀分布时任意极化辐射场接收功率的概率密度,给出了完整的解析表达式和工程实用的天线接收功率偏差与标准差的典型曲线。

极化轨道约束下的最优极化(二)

本文针对相干极化测量过程中，在对接收天线极化进行圆环轨道约束的条件下，对于任意给定信号和干扰的极化方式，研究了圆环极化轨道上信号干扰噪声比（SINR）的局部最优化问题，并对Poincare极化球上大圆轨道约束与圆环轨道约束这两种情况下的SINR最优化问题进行了比较。对于测量过程中信号极化或干扰极化为已知的情况，本文提出了两种全局变极化策略，并研究了这两种策略对SINR最优化的影响以及二者在SINR优化过程中的搜索效率问题。

一种结构新型的双频双极化共口径微带天线

介绍了一种结构新型的双频双极化共口径缝隙耦合微带天线,天线工作的中心频率分别为2.1GHz(L波段)和8.6GHz(X波段),在两个工作频率采用了底馈的馈电方式。用时域有限差分法分别对L波段和X波段双极化的微带辐射单元进行了模拟分析,制作了L波段的2×2元即X波段的8×8元阵天线,同时给出了测量结果。

基于导航卫星载波信号的海浪高度反演系统

采用国内首个自主研发的全球定位系统(GPS)载波相位波浪仪,在上海东海大桥24km处的海洋遥感观测基地,构建全球导航卫星系统反射(GNSS-R)海洋遥感观测平台,对自然条件下充分发展的海浪进行观测实验。建立海表反射新模型及方法,推导载波相位差之差反演波高的方法,通过接收GPS直达和经海面反射的信号,选定仰角和信噪比符合条件的信号,经过信号的相关处理运算,输出海面波高的反演结果。利用自动气象站风场资料进行初步的定性分析,结果表明:GPS反演的波高结果基本合理可信,系统运算快速,实时性较强。目前,整个系统已投入业务试运行。

管道内微带天线的FDTD全波分析与设计

针对金属管道中探测作业无缆机器人微波供能系统 ,对其能量接收部分的接收天线进行了设计 ,采用时域有限差分法 (FDTD)结合PML边界条件全波分析了管道内圆极化微带天线 ,数值结果与测试结果比较吻合 。

机载天线极化失配及方向性的分析计算

针对无人机飞行姿态变化造成的收发天线极化失配情况,推导了收发天线间的极化失配因子。结合天线的方向特性综合考虑,计算了随着飞行姿态的变化,机载水平极化天线和垂直极化天线干扰地面天线时在不同方向的功率密度分布。计算结果表明,侧飞时水平极化天线和垂直极化天线将在不同的侧面获得增强的效果。

极化可变可重构微带天线

设计了一种单点馈电的小型微带正方形贴片开槽天线,通过控制二极管的开关状态改变贴片上两个相互正交开槽的状态,可以实现左旋与右旋圆极化的切换。文中给出了AnsoftHFSS9.0的仿真结果和实测结果。仿真与测试结果表明,这种极化可变可重构微带天线具有较好的圆极化特性,可以应用于无线通讯与卫星通信领域。

8-18GHz介质板极化器的分析与设计

介质板极化器在天线设计中的应用非常广泛。从介质板波导形成圆极化波的原理出发,推导出差相移与波导传播常数的关系式。因此只需利用数值方法计算波导的传播常数,从而减小了仿真计算量。分析表明在8-18GHz超宽带范围内,方波导中插入介质板的圆极化轴比理论上只能达到2.03dB。文中提出介质板插入结合波导口径变形的方法使圆极化轴比小于1.53dB,驻波比小于1.23。对介质板波导的关键参数进行误差分析,得到加工误差对圆极化性能的影响小于2.5%。

L波段矩形切角圆极化微带天线的设计

设计了一种工作在L波段(中心频率为1.6GHz)的圆极化微带天线,此天线在很宽的波束范围内实现了良好的圆极化特性(±60°角度范围内,圆极化轴比AR<3dB),天线采用传统的同轴线背馈的馈电方式,整体结构简单,制作成本低,并且实现了天线的低剖面性,具有广泛的应用价值。

一种高效率圆极化背腔天线阵的设计

设计了一种新型单臂螺旋边馈阶梯喇叭圆极化背腔天线,天线单元由阶梯喇叭、单臂螺旋及圆形背腔组成.单臂螺旋采用准空气同轴线激励,给出了天线单元的轴比、驻波、方向图宽频带特性.提出单元旋转反相馈电方法改善了天线子阵轴比和极化隔离,同时解决了馈电空间狭小的难题.对阵列进行了加工测试,测试与仿真结果吻合.结果显示,天线增益、驻波带宽、轴比带宽和方向图性能优良,此种天线具有很好的工程应用前景.