宽频小型化U形槽微带天线

针对微带贴片天线宽带化和小型化的设计需求,提出并设计了一种工作在S/C波段的改进的U形槽微带贴片天线。通过在辐射贴片中心开曲折U形槽,使缝隙和馈电探针偏离贴片中心,形成非对称曲折U形槽的层叠介质微带贴片天线。通过共面容性耦合馈电进一步提高天线的阻抗带宽。实测结果表明:该天线在3.11~5.40 GHz频率范围内回波损耗小于-10 dB,相对带宽可达53.8%,与仿真结果吻合,可为微带天线的小型化、宽带化设计提供参考。

高增益低旁瓣宽扇形波束脊形波导缝隙天线阵列设计

提出了一种具有高增益低副瓣的脊形波导缝隙阵列天线,中心工作频率为24.125 GHz,其包括一个八路馈电网络和一个尺寸为400 mm×65 mm的8×40辐射缝隙。通过波束合成方法提取天线阵列的期望激励分布,采用截止模式功率分配器灵活控制功率比。使用三维电磁仿真软件HFSS综合仿真计算,在中心频率处,获得仰角平面上的旁瓣电平(sidelobe level,SLL)和半功率波束宽度(half power beam width,HPBW)分别为-20.9 dB和54.5°、方位角平面上的SLL和HPBW分别为-27.8 dB和2.5°、峰值增益为23.2 dBi,仿真结果与理论分析一致。此天线可以同时实现低旁瓣的宽扇形波束,覆盖较宽的检测范围,并减轻来自其他方向的干扰,具有应用于空中探测、反无人机、气象雷达和成像雷达的潜力。

一种背腔式去耦宽角扫描阵列的设计与研究

为了满足无线通信应用中大角度波束覆盖的需求,设计了一种全金属背腔式去耦宽角扫描相控阵。该天线工作于X波段,辐射主体为带有缝隙巴伦的对称振子,巴伦与馈电SMP转接头一体化设计,并在巴伦与SMP连接处加载背腔。背腔的加载一方面可为天线提供垂直方向的电流,展宽阵中方向图的波束宽度;另一方面,相邻天线单元上会产生反相耦合电流,从而降低互耦。天线具有从8.6~11.2 GHz(26.3%)的阻抗带宽,在工作频带内相邻单元间的互耦低于−25 dB;在8.6~9.3 GHz可实现±70°范围内波束扫描,在扫描到最大角度时主瓣增益仅下降2.4 dB,副瓣低于−9.4 dB;在9.3~11.2 GHz具有±45°波束扫描,主瓣增益波动小于2.5 dB,副瓣低于−10 dB的辐射性能。天线具有波束扫描宽、结构稳定、鲁棒性好等特点,在无线通信系统中具有应用价值。

平面超宽带天线的设计与研究

提出了两种新型的平面超宽带（UWB）天线，这两种天线的馈电单元和辐射单元都采用了矩形与圆形的组合结构，使得天线的工作带宽展宽。通过数值分析和实验结果表明，两种天线可获得较宽的工作带宽，能满足UWB天线3．1～10．6GHz的带宽要求。同时，具有良好、稳定的全向辐射特性和较高的增益，有较好的实用价值。

一种小型陷波多用途超宽带天线

提出了一种小型陷波多用途超宽带微带天线。该天线与一般的宽缝隙微带天线类似，通过在矩形调谐支节上开V形缝隙获得了陷波特性。通过数值仿真和实验测量，对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究。结果显示该天线在2．4到11GHz频段内驻波比小于2，在5．15-5．95GHz范围内具有陷波特性。同时该天线还可覆盖2．4GHz无线局域网（WLAN）频段，在整个工作频段内有良好的辐射方向特性。

多用途陷波小型超宽带天线

提出了一种具有陷波特性的多用途小型超宽带微带天线。该天线类似一般的宽缝隙微带天线,但在矩形调谐支节内嵌入T形支节获得了陷波特性。通过数值仿真和实验测量,对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究。结果显示该天线在2.39～12GHz的频段内驻波比小于2,其中的5.15～5.95GHz的范围内具有陷波特性。同时该天线还可覆盖2.4GHz无线局域网(WLAN)频段,在整个工作频段内有良好的辐射方向特性。

一种新型宽带微带缝隙天线的设计

在传统结构微带缝隙天线的基础上,设计了一种采用叉状分支共面波导馈电的宽带微带矩形缝隙天线。在保证共面波导特性阻抗始终为100Ω的前提下,通过调整馈电结构中主臂和分支的尺寸以及槽线宽度可以获得较好的匹配。仿真和实验测试表明,该新型宽带微带矩形缝隙天线工作于7.00GHz时,匹配带宽达到了67.60%,电压驻波比小于2。

一种新型超宽带微带折线环天线的研究与设计

提出了一种新型折线环形超宽带天线的设计,该天线结构类似一般的宽缝隙天线,不同的是采用了折线环结构进行设计。通过采用折线环结构不仅可以获得宽带工作特性,还能实现尺寸缩减。通过数值分析与实验研究,研究了天线的输入反射特性与辐射特性。计算与实测结果表明,该超宽带天线具有超过4:1的工作带宽以及良好、稳定的全向辐射特性,具有很好的理论参考意义与实用价值。

一种宽带圆形缝隙天线的设计

在传统结构微带缝隙天线的基础上,设计了一种采用叉状馈电结构的宽带微带圆形缝隙天线。通过调整馈电结构中主、侧臂的尺寸可以获得较好的匹配。经过仿真和实验测试,该结构的宽缝天线工作于2 GHz时,匹配带宽达到了32.5%(VSWR<1.5)。

宽缝微带天线阻抗特性的时域有限差分法分析

本文使用时域有限差分法分析了宽缝微带天线的频率阻抗特性，不同的馈电方式对宽缝微带天线阻抗特性的影响，及改善债电带线与缝之间匹配的措施。在分析计算的基础上设计了一种工作于C波段的加脊宽维微带无线，回波损耗大于10dB的相对带宽可达25％。

微带缝隙天线实现宽带的一种新设计

在传统结构的微带缝隙天线的基础上,本文设计了一种新的采用半环形馈电结构的宽带微带方形缝隙天线。通过调整馈电结构中主侧臂的尺寸可以获得较好的匹配。经过仿真和实验测试,这种结构的宽缝天线在工作于1.8GHz时,匹配带宽达到了51.7%(VSWR<1.5)。

一种展宽波导缝隙天线带宽方法的研究

采用矩量法分析了缝隙宽度对窄边压缩型波导缝隙天线的导纳随频率变化的影响,得出了窄缝带宽特性优于宽缝的结论。结合波导缝隙天线的设计方法分析了有源导纳的带宽特性,并给出了一种宽缝、窄缝混合排列的新型宽带结构,仿真结果证明了该方法的准确性和有效性。

渐变槽线天线的参数分析与设计

研究了渐变槽线宽带宽角扫描天线阵列的关键参数进行了研究,提出了2种新的改善扫描驻波的方法对渐变槽线天线的研究。一是天线单元内部的结构参数,包括带状线开路段、圆形槽谐振腔、槽指数率、槽长度;另一个方面是阵列中的排布,包括阵列栅格距离、栅格形状。仿真分析借助HFSS进行,最后给出了结果,带宽大于3∶1,E面H面扫描角大于45°。

P波段小型化锯齿缝隙超宽带天线设计

设计了一种P波段小型化超宽带天线。该天线采用微带线对五边形辐射单元进行馈电,接地板上蚀刻了锯齿形边沿的矩形宽缝。通过天线参数的仿真优化,最终实现了相对带宽约95%、尺寸为0.27λ×0.17λ（λ为低频点的自由空间波长）的超宽带 P 波段小型化印刷天线。仿真结果表明：天线的工作频带为300.5~848.8 MHz,带内回波损耗均在-10 dB以下,整个频段内天线的增益均在3 dBi以上,天线为全向辐射。该天线具有平面结构,形状简单,易于共形的特征。最后制作了天线样件并进行了测试,测量结果与仿真结果吻合较好。

新型集成超宽带开槽天线的研制及其应用

研制出一种用于超宽带短脉宽辐射和接收的新型集成超宽带（ＵＷＢ）槽天线，该天线采用共面波导到槽线的宽带过渡方式馈电，实验结果显示了其高保真的宽带特性及高增益高效率特性．利用所研制的ＵＷＢ天线建立起超宽超带雷达（ＵＷＢＲ）实验系统，测量几种简单目标特性及涂层目标特性，证明了该种天线可用作实际的ＵＷＢＲ天线．

微带宽缝天线的谐振频率和带宽特性

借助时域有限差分法(FDTD)对微带宽缝天线的频率和带宽特性进行了分析讨论。采用高斯脉冲激励,对计算空间采用非均匀网格划分,通过FDTD,一次计算就可得到天线谐振频率和带宽的参数。研究了微带宽缝天线的频率和带宽特性随着缝宽变化的规律。发现当缝宽从1mm增加到30mm时,天线的谐振频率从3.4GHz降低到2.3GHz,天线的10dB带宽可从9%增加到28%。

开槽结构椭圆超宽带平面天线设计与研究

提出一种阻抗带宽比为12.9∶1的开槽结构的椭圆平面超宽带天线。该天线的辐射体采用扇形开槽的椭圆结构,而地板为矩形开槽结构,这两处适当位置合适尺寸的开槽使得天线得到了良好的阻抗匹配特性,进而实现了很好的超宽带特性。与以往所提出的超宽带天线相比,本天线尺寸更小,而带宽更宽,实现了在3.1～40GHz频带内反射损耗小于-10dB,在水平面的辐射方向图呈现良好的全向性。仿真和实验证明该天线具有良好的辐射特性及实用性,可以为现今及未来无线通信提供良好的选择。

一种新型微带/槽线混合结构的宽带魔T

提出一种新型宽带平面魔T结构,该魔T基于传统的微带混合环的原理设计而成,为扩展工作频带,采用了微带-槽线混合结构,通过将槽线T接头功分器的反相输出特性与微带T接头功分器的同相输出特性相结合,从而实现两输出端口的宽带和/差输出.测量数据表明该魔T结构可实现超过25%的相对工作带宽(输入端口回波损耗低于-10dB),在工作频带(4.3～5.6GHz)内,其传输插损小于1dB,两对隔离端口的隔离度分别为-30dB和-20dB.

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线。选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰。给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究。结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3GHz～12GHz,在5GHz～6.25GHz频带内具有陷波特性。同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸。

波导缝隙天线新技术

本文简要介绍了波导缝隙天线的特点,同时针对雷达、通信等电子系统对天线的新要求,介绍了宽带波导缝隙驻波阵和抗干扰天线设计,并给出了设计验证实例。所提新型波导天线具有很高的应用价值。