ISAPE 2024第十四届天线、传播和电磁理论国际会议征稿通知

2024年10月23日至26日,中国,合肥https://www.rpsoc.cn/isape2024天线、传播与电磁理论国际会议(ISAPE)是一项国际学术会议,每两年举办一次,旨在为世界各地的学者、研究人员、工程师和学生提供了一个交流天线、传播和电磁理论领域最新进展的平台。第十四届天线、传播与电磁理论国际会议(ISAPE2024)将于2024年10月23日至26日在中国合肥举办。本届会议工作语言为英文。欢迎广大学者、工程技术人员和学生积极投稿、踊跃参会。征文范围·天线相关主题天线理论、阵列天线、MIMO天线、自适应、有源和智能天线、多频天线、宽带/超宽带天线、相控阵天线、多波束天线、电小天线、导波和漏波天线、超材料天线、3D打印天线、介质天线、封装天线、集成天线、毫米波天线、太赫兹天线、其他天线等.

高增益多频共口径天线技术回顾

天线在无线传输系统中往往占用较大的体积,并且对 安装位置有较为苛刻的要求,以避免波束遮挡。本文对高增益多频共口径天线进行系统性总结。分别针对反射面天线和阵列天线介绍了高增益多频共 口径天线几种主要技术实现途径,并且对多频共口径阵列天线与超宽带阵列天线进行了特性比较。最后对多频共口径同时收发天线的自干扰问题进行了讨论,指出收发隔离的影响以及改善措施。

平面端射圆极化天线进展综述

全面总结了平面端射圆极化天线的发展历程和重要突破。以正交磁偶极子和平面互补振子两大核心工作原理为主线,深入剖析平面端射圆极化天线的一般性设计方法,阐明其形态演变规律,详细介绍了平面端射圆极化天线的宽带设计技术、波束调控技术以及高增益设计技术等研究现状,最后探讨平面端射圆极化天线的可能发展方向,用于指导该领域的科学研究和工程设计。

采用螺旋线实现高隔离度的车载多频宽带MIMO天线

为解决车载天线工作带宽窄和MIMO天线低频段隔离度低等问题,提出一种应用于车载通信系统的多频宽带高隔离度的MIMO天线,其工作频段为824~960 MHz和1710~6000 MHz,可覆盖民用移动通信的2G/3G/4G/5G和无线局域网/车联网等频段。单极子天线单元采用弯曲、开槽等诸多技术实现多频宽带,还通过添加接地枝节来降低天线高度和提高物理稳定性;在MIMO天线设计上采用螺旋线来提高天线单元之间的隔离度。实测结果表明,天线在工作频段内的反射系数小于-10 dB,隔离度小于-20 dB,低频段增益和辐射效率略低,中高频段的增益均大于4 dBi,最高达到7 dBi,效率均高于70%,最高可以达到96%。实测数据与仿真数据具有良好的一致性,所研制的天线可满足车载天线对多频段通信和高隔离度MIMO天线的技术要求,其结构和尺寸专为安装于汽车内部中控台背面而设计。

基于高输入阻抗偶极子的低剖面宽带双极化基站天线

本文提出了一种低剖面的宽带双极化基站天线.该天线由两个相互交叉的扇形偶极子演变而来.首先,在扇形偶极子末端增加环形窄微带和金属化通孔,使天线端口输入阻抗增大,达到降低天线高度的目的 .然后,增大扇形偶极子臂的张角,产生第二谐振点,提高天线带宽.该双极化天线工作在2.17~2.7 GHz频段,可提供22%的带宽.而且,由于两个偶极子围绕几何中心高度对称,该天线在工作频带内可以获得较高的隔离度和交叉极化鉴别度,其中隔离度仿真值可达51 dB,0°交叉极化鉴别度仿真值可达48 dB.该天线的峰值增益仿真值高达9.6 dBi.综上所述,该天线具有高隔离、高交叉极化鉴别度和高增益等优点,在基站系统中具有良好的应用前景.

基于有源匹配技术的EMC测试天线设计与实现

针对低频段无源小型化EMC(Electromagnetic Compatibility)测试天线多为电小天线导致的天线系数高以及测试灵敏度低的问题,文中基于有源匹配技术分别对加载负阻变换电路和场效应管高阻输入电路的电小天线进行仿真分析。结果表明,场效应管高阻输入电路在降低天线系数和电路稳定性方面均优于负阻变换电路,有助于EMC测试天线的小型化设计和实现。加载场效应管高阻输入匹配电路的小型化EMC测试天线的测试结果表明,在2~30 MHz频带内,与未加载场效应管高阻输入匹配电路的EMC测试天线相比,该天线系数改善可达22~46 dB。

小型化低剖面全向滤波天线设计

设计了一个小型化全向微带滤波天线。天线由带通滤波器和微带天线组成,二者共用一个地平面以减小尺寸且采用缝隙耦合方式连接,带通滤波器蚀刻在微带贴片天线的馈线位置处,引入选频滤波功能,在输入馈线前端添加一个横向矩形贴片使整个系统达到良好的阻抗匹配。与传统的微带天线相比,所设计的滤波天线在不改变尺寸大小的基础上引入了选频滤波功能,在通带边缘体现出较高的选择性。仿真与测试结果表明,该滤波天线的阻抗带宽为2.31 GHz~2.56 GHz,且通带内增益平缓,平均增益约为2.1 dBi,在工作频段内呈全向辐射特性。

太赫兹天线(一)

文章叙述了天线的作用和辐射电磁波的原理、天线的分类和性能(指标)要求,介绍了一些微波、毫米波和光波中的传统天线在太赫兹天线中的应用。

锥面顶负荷自立塔式中波发射天线工作原理及应用研究

现有中波发射天线应用时虽占地小,但信号不够强,在应用中的收测强度比立塔式中波发射天线性能差。因此,本次提议采用锥面顶负荷自立塔式中波发射天线,并对其工作原理和应用进行分析,以增强其应用效果。首先分析中波发射天线具有天线加顶原理、电磁场交叉原理和天线加载技术的工作原理。然后设计中波天线的预调网络时,根据不同的阻抗进行串联及并联的设计,选用T型网络进行匹配。之后对天线本身、天调网络以及电源三个部分进行防雷技术的设计。最后确认天线中天线高度,地网及地阻和调配网络三个部分的参数设计。实验将锥面顶负荷天线与铁塔天线进行收测强度的对比,得出在200m内锥面顶负荷天线的收测强度好于铁塔天线,200m外与略强于铁塔天线收测值结果,可以体现出锥面顶负荷自立塔式中波发射天线在实际应用中的收测强度优于铁塔天线。

小型宽频带双极化电磁兼容性测试天线的设计与实现

为解决飞行器舱段等特定狭小空间内的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)现场测试需求,设计与实现一款新型的小型宽频带双极化EMC测试天线。基于传统Vivaldi天线性能分析,采用修型设计并优化天线表面电流分布,设计一款新型宽频带单极化天线;运用非对称双极化设计方法,并组合两幅新型单极化天线,设计一款高隔离度的双极化EMC测试天线。仿真分析和实测结果表明:双极化EMC测试天线的工作频带为0.33~3.40 GHz(电压驻波比小于2),工作频带内天线方向图无裂瓣且增益平坦,天线系数达到17~36 dB/m,双端口隔离度优于35 dB;双极化EMC测试天线的尺寸为450 mm×450 mm×450 mm,适用于飞行器舱段等狭小空间内EMC辐射发射现场测试,有助于测试效率提升。

一种分段的超短波对数周期天线设计与实验

超短波的传播方式主要为视距传播,这种传播方式需要天线具有强方向性且有较高的增益。而对数周期天线是一种超宽带、中等增益的天线,非常适用于超短波通信。然而在超短波频段下,常规对数周期天线的长度较长,小型化程度不高。为了实现超短波对数周期天线的小型化,提出一种分段的超短波对数周期天线的设计方案。根据应用需求,在满足天线增益的情况下,采用分段设计缩减天线长度,同时调整集合线之间的夹角,以实现天线的阻抗匹配。经过仿真设计,天线在30~70 MHz频段内典型增益大于8 dBi,天线的长度缩减至7 m。采用基于无人机飞行平台的外场测试系统对天线进行实验测试,测试结果表明,天线在工作频率范围内驻波比小于1.5,测试与仿真的辐射特性基本一致。该天线具有带宽宽、增益高、结构简单等特点,可以满足实际场景中超短波天线的需求。

一种基于简单馈电网络的蝶形振子阵列天线仿真和实验

为降低天线的尺寸和成本,以印刷蝶形振子天线为单元,设计了一款工作于X波段的8×4平面印刷阵列天线。该天线采用一种简单的馈电网络激励蝶形振子辐射器阵列,设计的馈电网络为等功率分配的微带印刷电路结构;对设计的阵列天线进行了加工和测试,测试的结果接近仿真结果。文中研究的蝶形阵列天线设计容易、成本较低,可作为天线罩测试系统的接收天线使用。

某充气气囊天线设计

柔性天线与浮空器本体共形,可实现大型雷达天线的轻量化设计,是充分利用浮空器平台获取大视距探测优势的技术基础。文中研制了一套充气气囊天线,根据任务需求与生产加工能力,合理进行布局设计;通过仿真分析与样件试制,合理选材并确定囊体工作压差。经多次试制迭代后,固化成型方案并完成样机研制。为评价样机指标符合性,采用结构及电性能两个维度对样机进行考核。结构方面,样机外观、尺寸、反射面变形、天线垂直度、保型时长等均满足需求;电性能方面,采用无源驻波指标判定辐射单元性能,通过分析发射方向图、接收方向图数据,测定样机满足了天线增益、副瓣电平和波束宽度等指标。

基于载体环境的宽带微带天线设计与分析

为确保航天环境下载体内的微带天线性能满足通信系统要求,采用多层和多模技术设计了单开槽WiFi频段的宽带微带天线,重点对载体及环境因素下宽带微带天线的性能进行仿真验证,同时分析了对天线性能的影响,并采用迭代补偿方法进行了性能修正。仿真分析结果表明:提出的迭代补偿方法对微带天线性能可以进行有效的校正;实物验证结果表明:载体内的微带天线性能稳定,满足工作频带要求。

基于机械臂毫米波天线测试系统设计与实现

测试天线波瓣图是分析天线性能的重要方法,随着毫米波天线的大量应用,如何开发出部署灵活,成本较低的毫米波天线测试系统,成为毫米波天线大批量生产的关键,针对此问题,开发出了基于机械臂的毫米波天线测试系统;同时,针对目前平面天线测试系统测试功能单一的问题,基于机械臂的毫米波天线测试系统,不仅能够执行平面近场测试,还能够进行柱面近场、球面近场以及远场测试任务;通过对机械臂实际的精度测量实验和机械臂关键运动参数的计算,验证了基于机械臂测量毫米波天线的可行性并为系统软件设计提供了理论基础;通过与传统平面天线测试系统测试数据比较,增益偏差0.73%,波束宽度偏差1.4%,副瓣偏差1.37%,测试结果一致性较好;实际应用表明该系统能够满足毫米波天线的测试需求,为毫米波天线测试提供了重要手段。

基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线

本文设计了一种基于石墨烯片的频率可调太赫兹天线,采用了折叠缝隙结构并使用共面波导馈电方式,以更好地实现阻抗匹配.通过调控在缝隙之间添加的4个石墨烯片的电导率,改变缝隙天线的等效长度,使天线在两种不同工作模式下的谐振频率分别为230.5 GHz和270.5 GHz.除此之外,在天线下方加载了方形封闭谐振环(Closed-Ring Resonator,CRR)构成的超表面,并使其谐振频率与天线的谐振频率匹配,将z轴负方向的辐射进行反射,使天线在两种工作模式下的增益提高至5.41 dBi和7.63 dBi,与无反射结构时相比分别增长2.48 dBi和3.55 dBi.

微型飞行器扑翼表面集成变形折纸天线

多数微型飞行器(MAV)集成的天线为固定结构,仅具有单一工作频段,为了扩大微型飞行器集成天线的工作频段覆盖范围,采用柔性介质基板设计具有频率可变特性和双频特性的扑翼表面集成折纸天线。折纸天线二维平面结构的谐振频率为915 MHz和2.49 GHz;集成至扑翼表面的三维立体结构的谐振频率分别变为990,950 MHz和1.83 GHz, 940 MHz和1.76 GHz。采用聚酰亚胺(PI)基底加工的天线测试结果表明,天线工作频段覆盖2 G、4 G与5 G通信系统多个频段,实现了频率可变特性。

具有全向波束高增益的引信共形阵列天线

针对对地弹药引信天线不能满足宽落角探测需求的问题,提出一种基于共形阵列天线技术的宽波束产生方法,通过采用偶极子、微带天线阵列共形于引信风帽内腔表面,实现侧向全向辐射特性。该方法设计的天线可以随风帽的形状而改变,不占用其余空间。经测试验证表明该天线在H面具有全向辐射特性且增益较高。

基于火烈鸟搜索算法的天线优化设计

在天线优化设计领域,传统电磁软件采用参数扫描方法,计算量大且效率低。针对此问题,文中提出了一种基于火烈鸟搜索算法和HFSS(High Frequency Structural Simulator)联合优化的设计方法,并通过MATLAB和HFSS联合仿真完成实现。在MATLAB中编写天线设计和仿真代码,生成VBS(Visual Basic Script)脚本供HFSS调用,HFSS将电磁仿真的结果返回给适应度函数计算。由火烈鸟搜索算法根据适应度值进行粒子寻优,直至找出最优结果,确定最优天线尺寸参数。文中联合仿真设计在迭代23次时寻得最优尺寸参数,使得优化后的天线在两个工作频段对应的适应度值由-483.37 dB优化到-771.15 dB。仿真结果表明,所提算法具有较强寻优能力,收敛速度块,可有效提升天线优化设计的效率。

GNSS天线相位中心模型更新对PPP的影响分析

目前,天线相位中心改正(PCC)模型由igs14.atx更新至igs20.atx,更新后的PCC模型会对精密单点定位的坐标参数估计产生影响。本文对比了更新前后的PCC模型,综合分析了四大全球卫星导航系统(GNSS)的在轨卫星和接收机天线的PCC模型,并选取了31个国际全球卫星导航系统服务组织(IGS)测站的观测数据进行精密单点定位数,通过点位偏差和点位精度来分析模型间差异对测站点位估计的影响。结果表明:在IGS框架和天线产品更新后,全球定位系统(GPS)、格洛纳斯系统和伽利略系统的点位偏差下降0.7、2.4和1 mm,北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)增加了0.3 mm;4个系统的点位精度与更新前相当,变化在1 mm内。多GNSS系统联合处理下定位效果有明显改善,点位偏差平均减少了约1.2 mm,点位精度提高了1.5 mm。除此之外,在IGS20框架下使用igs14.atx中的模型后,4个系统的定位性能受到不同程度的影响。