基于特征模理论分析的超宽带小型化准八木天线设计

文中设计了一款超宽带准八木天线。根据特征模理论对传统的准八木天线进行分析,并结合天线理论,在不改变天线原有尺寸的情况下,通过采用弯折、切槽等技术,增大了电流路径,拓宽了低频的工作带宽。天线尺寸为0.256λ_(0)×0.256λ_(0)×0.002λ_(0)(λ_(0)为最小工作频率所对应的波长),工作带宽为0.78 GHz~1.58 GHz。与初始天线相比,相对带宽从32.0%提高至67.8%。通过前后比可以看出,天线具有良好的定向性能,可以满足人脑探测活动的需求。

小型化超宽带对拓式Vivaldi天线

提出了一种应用于脑检测成像系统中的小型化超宽带对拓式Vivaldi天线。通过加载旁瓣抑制器使得Vivaldi天线具备低频超宽带和高增益的性能,满足了微波脑检测系统中天线的需求。天线尺寸为0.2λ×0.25λ×0.003λ,实测阻抗带宽为0.5~4 GHz,可达8个倍频程,在3 GHz时实测峰值增益可达到8.5 dBi。在主要工作频带(1~4 GHz)内天线呈现定向辐射效果,天线实测与仿真结果基本吻合。该天线可以应用于微波脑检测系统等医学领域。

单层贴片圆极化天线的小型化研究

本文介绍了微带天线的小型化的发展和圆极化天线的特性。在微带天线腔模理论的基础上,通过附加缝隙微扰单元实现单馈点的单层贴片的圆极化天线,并在此基础上,采用在天线表面开槽嵌缝的手段,设计出一款小型化的圆极化天线。通过仿真实验,对比两种天线的结果,可以看出本文设计的两款天线均能满足圆极化性能的要求,而经过嵌缝的天线实现了天线小型化的目的。

一种双频双极化宽带高温超导微带天线的研究

为了提高天线的性能,本文设计了一种口径耦合馈电的多层介质高温超导微带天线。天线的馈电网络部分采用了高温超导材料,利用了高温超导材料具有低表面阻抗的特性,提高了天线的效率。高温超导微带天线的衬底介电常数过高,多层介质的结构引入一层真空衬底,降低平均介电常数,这样能展宽天线的带宽。天线缝隙采用H型缝隙,提高了两极化端口间的隔离度。天线的仿真结果表明了设计思路的合理性和可行性。

一种车载雷达压控振荡器线性校正方法

压控振荡器(voltage-controlled oscillator,VCO)是车载雷达射频前端传感器的关键部件,因为VCO中变容二极管固有的非线性特性,直接调制方法会产生VCO输出频率非线性的问题,采用一种基于电压分段VCO数字式线性校正方法来解决.融合了模拟校正与数字校正的优点,改善了VCO的输出频率线性度,提高了雷达系统的测试精度和准确度.

基于上下文立方匹配的双向运动估计视频帧率上转换算法

为了提升双向运动估计(Bidirectional Motion Estimation,BME)准确度,提出上下文立方(Context Cube,Con-Cube)匹配,采用紧凑的上下文特征抑制块失配问题。首先,以块内各像素为中心提取子块,采用自相似性描述子生成子块的相关平面,以相关平面的直方图作为块内各像素的上下文特征;接着,将块内各像素的上下文特征增加为块的新维度,生成Con-Cube;然后,基于Con-Cube设计双向上下文匹配,生成内插帧的运动向量场;最后,通过线性插值补偿得到内插帧。实验结果显示,所提出的算法内插帧的主客观质量均有所改善,这表明:通过逐像素描述语义关联,Con-Cube可有效缓解BME中的块失配现象。

对拓式高增益Vivaldi天线设计

为了提高传统对拓式Vivaldi天线在低频段的增益以满足微波探测脑活动穿透力的需求,设计了一种尺寸为100 mm×120 mm×2 mm的对拓式Vivaldi天线。该天线在不改变原天线尺寸的情况下通过在接地层加载圆弧形反射器来改善天线在低频段的辐射特性。结果表明,在1~3 GHz频带内天线的VSWR<2,在工作频带内增益均高于4 dB,相对于未加载圆弧形反射器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对天线进行加工实测,实测与仿真结果吻合良好,使得该天线可以应用于人脑活动探测等领域。

一款应用于微波探测脑中风的天线设计

针对目前微波探测脑中风成像系统中天线单元高增益、定向辐射、小型化等需求,设计了一款尺寸为0.28λ×0.28λ×0.17λ(其中λ为天线最低工作频率所对应的工作波长)的平面定向单极子天线。该天线由渐变型辐射单元和开槽接地板组成,辐射单元由半椭圆形与阶梯矩形相结合构成,接地板开槽结构与辐射单元结构类似。为了增强天线的定向辐射特性,使用理想电导体(PEC)作为天线的反射板。结果表明,该天线S11<-10 dB的工作频带为1.15~3.05 GHz,最大增益达到7.58 dB,在整个工作频带内天线的辐射方向图呈现定向辐射的特性。对天线进行加工测试,实测结果与仿真结果吻合良好。该天线可以应用于微波探测脑中风等领域。

应用于脑出血探测的宽带定向天线研究

设计了一款尺寸为70 mm×30 mm×30 mm的加载三圆式引向器宽带定向天线。该天线采用三维偶极子结构并加载三圆式引向器来改善天线在整个频段内的辐射特性,以满足微波探测脑出血穿透力的需求。天线在S_(11)<-10 dB的工作频带为1.1~3.57 GHz,相对带宽为104.3%,最大增益达到7.24 dBi,相对于未加载引向器的情况,频带内增益最大提高了3 dB。对该天线进行加工测试,实测结果与仿真结果吻合良好。将该天线导入Sim4Life中并进行脑出血仿真研究,结果表明,加载引向器的天线能获得大脑内部更强的散射信号,可应用于脑出血探测等领域。