Ka频段介质棒天线优化设计

作为毫米波成像系统焦平面阵列馈源的天线中,介质棒天线相对于传统波导、喇叭天线和渐变缝隙天线具有一些重要的优势。通过对介质棒天线的理论分析、仿真和实测,提出了一种新型结构的介质棒天线,研究了影响其特性的各种结构参数,对其进行了优化设计。该天线可通过增加长度而非横截面来提高天线增益,在较宽频带内具有较低的回波损耗,平稳的增益,较低的副瓣电平、互耦和交叉极化电平,易于排成紧密的馈源阵列,以更低的溢出损耗实现对透镜或反射面天线的有效照射。

HE_(11)模激励圆形介质棒天线反射和辐射特性的分析

本文提出了一种分析圆形介质棒天线反射和辐射特性的新方法，即边缘元结合模匹配的方法．与常规的从场源关系出发来分析辐射问题不同，本文方法从求解介质波导结构的色散特性入手，从散射的角度将辐射问题转化为表面波和空间波的传输问题，结果使分析过程得到了很大的简化．给出的计算实例和已有文献中的计算值吻合，从而证实了本文方法的有效性．

一种超宽带小口径高增益介质棒天线

为了实现空间环境地面模拟装置中微波传输测量系统对测试天线的小型化要求,提出一种覆盖K/K a波段的小口径高增益介质棒天线。基于CST仿真软件对所提出的介质棒天线进行了设计优化,并加工了天线实物。仿真及实验结果表明天线的工作频带为18~40 GHz,带内增益为8~18 dBi。所设计的天线具有口径小,增益高,超带宽,易于加工等优点,可以用于空间环境地面模拟装置的天线测量系统。

200 GHz介质棒天线设计

介质棒天线由于其高增益、小型化、主瓣宽度窄的特点使其在mm波频段广泛应用。将介质棒天线的使用频率提高到太赫兹频段,可以提高太赫兹频段透镜天线及反射面天线的辐射效率。用来做天线阵列时,相邻天线间互耦可以被大幅减小。文中设计一款太赫兹介质棒天线,分析计算太赫兹介质棒天线的传输模式,利用阻抗匹配的方法设计匹配过渡段,该介质棒天线具有宽带性质,中心频率200 GHz处增益为13.88 dB,其副瓣电平低于-20 dB,中心频率200GHz,在180~220GHz频率范围内电压驻波比均为1.2以下,达到设计要求。

圆对称模激励圆形介质棒天线反射特性的分析

本文用一种新的思路来分析H(01)或E(01)波激励下圆形介质棒天线的反射特性。与常规的从场源关系出发来分析天线问题不同，本文的方法从求解介质波导结构的色散特性入手，从散射的角度将天线辐射问题转化为表面波和空间波的传输问题，从而使分析过程得到了很大的简化。

一种改进型的高增益短介质棒馈源

为了改善抛物面天线的驻波、副瓣电平以及效率,同时使抛物面天线紧凑化、小型化,作者根据介质棒辐射特性和阻抗匹配理论改进了一种高增益空心圆介质棒馈源。仿真结果表明,在棒长相同的情况下,改进型馈源的VSWR小于1.1,副瓣电平小于-20d B,中心频率4.7GHz处的增益为15.67dBi,相对于未改进型分别降低了0.1,1dB和提高了1dBi。

一种介质加载的微带天线

本文通过对微带天线的理论分析和仿真,提出了一种从微带结构直接过渡到介质棒天线的结构,并给出该介质天线的设计方法,并对其进行电磁仿真,最终得到具有强方向性的高增益天线。

毫米波FPA成像系统馈源天线研究

毫米波焦平面阵列(focal plane array,FPA)成像系统中,馈源天线的排列密度是决定系统空间采样率的主要因素。提出了一种新型结构的介质棒天线,相对于其他馈源天线,它具有宽频带、低副瓣、低互耦和低交叉极化,通过改变长度而不是横截面来改变天线增益等优点,易于排成紧密的馈源阵列,以更低的溢出损耗实现对透镜或反射面天线的有效照射。通过详细的理论分析、仿真和优化设计,研制了介质棒天线及其阵列并将其应用于毫米波FPA成像系统中。该系统可用于探测人体隐匿物品,成像效果较好。

被动毫米波焦面阵成像技术

以安全检查为背景,研究了近距离被动毫米波焦面阵成像的关键技术.其中包括采用基模高斯波束法结合几何光学法分析系统准光路;设计多波束宽角扫描透镜天线;提出一种新型结构的介质棒天线,该天线易于排成紧密阵列且能够为透镜提供良好的照射;研制工作于Ka频段的高灵敏度、小型化直接检波式辐射计等.给出了20通道被动毫米波焦面阵成像系统的实验结果,表明该系统可用于室内近距离探测人体隐匿物品.