曲线分段的矩量法分析阿基米德平面螺旋天线

从混合位积分方程出发，采用矩量法结合曲线分段的三角基函数和脉冲检验函数分析了阿基米德平面螺旋天线，给出了输入阻抗，电流分布以及辐射方向图结果。从曲线形式的海伦积分方程出发结合折线分段的脉冲基函数点匹配法比较结果与文献[2～4]十分吻合。由于采用了曲线分段，在相同分段数情况下其结果的精度将比采用折线分段的高。

平面阿基米德螺旋天线的矩量法分析

在推广的海伦积分方程的基础上对方程进行了化简 ,得到了 Nakano方程 ,用矩量法将方程化为矩阵方程 ,给出了广义阻抗矩阵 ,电压矩阵的表达式 .并以平面阿基米德螺旋天线为例 ,计算了天线上的电流分布和辐射特性 ,验证了天线的频率无关特性 .

关于阿基米德平面螺旋天线辐射特性的研究

为了研究阿基米德平面螺旋天线的辐射特性,本文对天线有效辐射区进行了仿真计算并打破互补结构,尝试调整螺旋线间距和宽度等参数。天线有效辐射区是与频率有关的环形区域,频率越高时环的半径越小。基于有效辐射区,通过改变螺旋线宽度和间距研究天线驻波和增益的变化趋势。螺旋线间距和宽度均对驻波影响较大,间距越大时天线驻波越大,螺旋线宽度越大时驻波性能越好,两种参数改变时对增益影响较小。因此可通过参数优化实现所需频段的平面螺旋天线设计。

自补型阿基米德平面螺旋天线的设计与分析

阿基米德平面螺旋天线是一种可用在 L 波段、C波段或更高波段的宽频带天线 ,在驻波比小于 2 .5 :1时 ,带宽可达到 4 0 :1,但其效率却不到 4 0 %。当效率提高时 ,带宽又只有 2 :1左右。文中介绍一种自补型阿基米德平面螺旋天线 ,它的效率较普通阿基米德平面螺旋天线高出约一倍 。

GIS局部放电检测用阿基米德螺旋天线设计研究

针对气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)设备局部放电现场检测的需求,文章设计了一种基本形式的阿基米德平面宽带螺旋天线,利用Ansoft HFSS电磁仿真软件对天线辐射单元的结构参数进行了优化,设计天线的尺寸为辐射面直径173.6 mm、天线高100 mm,并分析了阿基米德平面螺旋天线的辐射原理,通过仿真和测量研究了天线的端口参数和辐射性能。仿真及实测结果表明天线具有超宽带特性,在700~3000 MHz频段内的回波损耗小于-10 dB,最大增益不小于4 dB,满足局部放电检测天线指标要求。在实验室模拟局部放电试验并对天线的检测效果进行了测试,结果表明,设计的天线具有良好的检测性能,可用于GIS设备的局部放电现场检测。

平面螺旋天线小型化研究

由于在超宽频带范围内具有良好的圆极化特性,平面螺旋天线在现代通信领域的应用越来越广泛,但是其在低频工作时的大尺寸决定平面螺旋天线在未来的应用中必须实现小型化。平面螺旋天线的小型化分为口径面积的小型化和剖面的小型化。本文归纳总结了前人在平面螺旋天线小型化方面的方式方法与我们在这方面的创新研究。口径面积的小型化方面,设计了正弦波曲折臂阿基米德螺旋天线、复合式平面螺旋天线及自补特性不变的臂宽渐削式阿基米德螺旋天线,分别获得63.6%、73.2%和73.1%的口径面积小型化。在剖面小型化方面,从一个全新的角度出发,解决了平面螺旋天线低剖面设计中面临的馈线长度问题,设计了低输入阻抗的平面螺旋结构及其相应的小型化结构,这两种结构在端口阻抗设为75Ω和50Ω时可获得较好的宽带匹配,它们的剖面深度分别是各自最大工作波长的15%和2.7%。

一种新型末端加载的宽带平面螺旋天线设计

平面阿基米德螺旋天线是一种应用广泛的典型宽带天线,具有低轴比、宽频带等优良特性。针对其低频特性较差的特点,设计制作了一种末端加载电阻的新型平面阿基米德螺旋天线。该天线采用同轴巴伦馈电,加装反射背腔,从而达到小型化的目的。经过测量,天线在低频范围内具有良好的驻波比和轴比特性,在整个频带内具有较好的增益,起到了扩展低频频带的作用,能够满足工程使用的要求。

一种低剖面平面螺旋天线的设计

文章提出了一种低剖面平面螺旋天线的设计方法,用金属反射板代替传统的λ/4反射腔来实现螺旋天线的单向辐射,并在螺旋末端接以阻性负载,以改善天线的电性能。实验结果表明,对于工作频带为1.3GHz^2.1GHz的四臂平面阿基米德螺旋天线,在保证天线特性的前提下,整个天馈结构的厚度减小至17mm。

一种方形平面螺旋天线面的仿真设计

介绍了一种方形阿基米德平面螺旋天线,与圆形阿基米德平面螺旋天线相似,它同样具有超宽频带工作特性;不仅如此,在相同尺寸下,它能工作于更低的频率。介绍了这种天线的一般设计方法,并对其两种改进形式进行了分析和设计,最后得到了一个可工作于1GHz^18GHz的正方形平面螺旋天线,其尺寸仅为18mm×18mm。

Ku波段新型左手材料平面天线罩

利用新型的平面左手材料做天线罩,获得窄的天线波束。首先对所需频段内的左手材料的性能进行研究。并制作出几块左手材料平面天线罩。将左手材料平面天线罩和阿基米德螺旋天线结合起来进行研究测试,探讨加入天线罩后天线方向图的变化。实验证明加入左手材料平面天线罩后,天线的波束得到汇聚,同时增益提高了5dB左右。

一种宽带螺旋天线的设计

提出了一种宽带螺旋平面天线的设计。采用共平面波导的方式绕成天线,该方法使得天线和馈电网络在同一平面上,可以利用印刷电路板技术制作。通过软件仿真和实际测试显示:该天线具有良好的圆极化和宽频带特性,在频段2.5 GHz^9 GHz上实测反射损耗小于-10 d B。该天线制作简单、平面化面积小、具有很高的应用价值。

多模导航系统的接收天线的设计

在多模导航系统接收机中可以用一个宽带天线来覆盖所有频段,实现导航信号的共同接收。平面螺旋天线具有很宽的工作频带,在现代通信领域应用越来越广。由于在宽频带内实现匹配较难,天线效率不高,尤其低仰角增益不高,限制了其在导航系统中的应用。文中设计的平面阿基米德螺旋天线采用了自互补结构,加入了反射腔和吸收电阻,有效地改善了辐射及宽带匹配特性,并在低仰角也达到了增益要求。因此它可以作为多模导航系统的接收天线。

一种矿用定向天线设计

设计了一款适用于巷道类狭长受限空间的双臂平面螺旋天线。该天线由4条等角螺旋线构造的2个对称的螺悬臂组成。与传统的全向天线相比,该天线辐射的定向波束可减少无线电波在巷道壁上的反射损耗,圆极化特性可有效减弱巷道内多径效应的影响,双向辐射特性可提高辐射效率。仿真结果表明,工作在2.4GHz频段时,5圈双臂平面螺旋天线的3dB半功率波瓣宽度大于60°,增益大于4dB;10圈双臂平面螺旋天线的3dB半功率波瓣宽度为120°,增益大于6dB。

变压器局部放电超高频检测传感器设计的探讨

针对变压器的运行和结构特点,分析了用于变压器局部放电超高频信号检测的传感器设计要求,介绍了双臂阿基米德平面螺旋天线的基本原理和设计方法,分析了天线馈电的基本原理,提出了应用印刷电路对称转换器对天线进行馈电的设计思想。

特高频传感器结构参数对其幅频特性的影响

传感器是变压器特高频局放检测中的关键设备之一,阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线是目前常用的特高频传感器,采用扫频法在吉赫横电磁波室内测量了一系列结构参数不同的这两种螺旋天线的幅频特性,并在空旷场地测量了它们的驻波比。测试结果表明:天线内外径尺寸对其幅频特性的影响比较明显;测试天线的驻波比小于2,能满足工程测试的要求;变压器局放检测应选用宽频带特高频传感器;平面等角螺旋天线适合应用于局放检测,阿基米德螺旋天线适合用于局放时延定位研究。

光子晶体在分布式干扰机系统中的应用

光子晶体是一种具有具有频率禁带的新型周期结构,它独特的频率带隙特性使得光子晶体具有广泛的应用前景。介绍了光子晶体的基本概念,研究了高阻电磁表面的结构和电磁特性。对高阻电磁表面在分布式干扰机系统中的应用进行了研究,设计了一种用来改善干扰机系统中平面螺旋天线性能的高阻电磁表面结构,测量结果表明其对降低天线背瓣、增加天线增益以及减小收发天线耦合等方面有显著效果。