超宽带定向耦合器的设计

该文采用一种可靠有效的近似拟牛顿算法来求解1/4波长等效阶梯阻抗滤波器的最优等波纹多项式,从而对超宽带定向耦合器进行设计,并用Microwave Office仿真图和实验结果验证了此方法的可靠性和有效性。

宽带定向耦合器的设计与应用

对耦合线定向耦合器进行理论分析，对于对称型，首先求得多节定向耦合器的耦合度通用表达式，然后利用二项式（最平坦）响应前n-1阶导数为零的条件，计算出各节耦合系数。对于非对称型，利用四分之一波长耦合器与四分之一波长阶梯阻抗滤波器等效，通过切比雪夫多项式及理查德变换综合出阶梯阻抗滤波器的归一化阻抗，此即为耦合器的偶模阻抗，然后计算出各节耦合系数。实例计算比较4-20GHz的两种耦合器：二项式响应耦合器具有最平坦的带内特性；与二项式响应相同节数的切比雪夫响应耦合器具有更大的带宽比。最后用厚度为0．254mm的Rogers5880微带板制作了6-18GHz的两节微带线耦合器，并应用在某组件中。

基于Jetson TX1带通采样宽带定向算法优化

带通采样宽带定向算法优化方法基于ARM平台的NEON协处理器,提高主动声呐宽带信号定向算法实时性。实验结果表明:利用NEON协处理器的并行运算的优化方法比仅仅利用ARM处理器实现带通采样宽带定向算法速度提高接近一倍,进而实现数据处理实时性;与具有同等处理速度的DSP阵列信号处理平台相比,克服了开发周期长、移植性差等缺点。

一种宽容的宽带加权聚焦定向算法

提出一种宽带加权聚焦高分辨定向算法，用于解决宽带阵列信号各频率分量上信噪比不同时的高分辨定向问题．ＷａｎｇＨ提出的ＣＳＭ算法假设备频率分量上信噪比相同，而实际情况往往与此不符，因此在应用中性能不理想、本文在详细分析协方差矩阵结构的基础上，导出单源情况下利用协方差矩阵进行各个频率信噪比估计的表达式、然后进一步向多源情况推广．通过对各频率分量进行加权聚焦，最终改善方位估计性能．文中利用计算机仿真、水池实验及实测海洋舰船数据对该方法进行了详细验证，结论认为，加权聚焦算法能有效改善原方法的宽容性，估计精度和分辨率都有明显提高．

宽带带状线定向耦合器的设计分析

定向耦合器是微波系统中常用的一种微波器件。按照一定的比例对微波信号进行分配,是这一设备在实际应用过程中所发挥的主要作用。本文主要从宽带带状定向耦合器的设计流程入手,对耦合器的设计问题进行了分析。

一种宽带低剖面相控阵单元天线

为满足宽带定向低剖面相控阵设计要求，提出了一种立体和平面结构、寄生单元和激励单元相结合、网络和阵列环境相结合的锥形复合定向新颖高增益偶极天线，其单元指标为增益约6～8dBi、阵面高度为0．135λmax，由该单元组成的阵列的计算结果表明：该天线可以满足3个倍频程、30°扫描要求，为实现低剖面定向超宽带天线提供一种技术路线，为超宽带系统应用提供了有力支持．

带状注行波管E面和H面宽带耦合器

设计和分析了应用于W波段带状注行波管的E面多孔输入输出耦合器和H面多孔输入输出耦合器。研究表明,采用多孔耦合,不仅可以实现电磁场与电子注的汇聚和分离,还可以实现极宽工作带宽。HFSS仿真分析结果表明:E面多孔定向耦合器1dB相对带宽达43GHz,且隔离度优于20dB的相对带宽达到40GHz;H面定向耦合器在E面耦合器的10个耦合孔数的基础上,通过增加2个耦合孔数,1dB相对带宽提升到30GHz,且隔离度大于15dB的相对带宽达到32GHz。两种新型耦合器在极宽的工作带宽内实现低反射、高隔离的性能。与E面耦合器相比,H面耦合器易于加工和利于与周期永久磁体的封装集成。

基于谐振式反射器的UHF/S双频双定向蝶形天线

利用两个工作在不同频率的圆环型谐振式反射器设计了一款小型化、低剖面的"双频(UHF/S)辐射"宽带双定向蝶形天线.谐振式反射器在很宽的频带内具有"同相反射"的特点且无需周期结构,因此作为天线反射板时与天线间的距离远小于λ/4且面积较小.两个反射器大小不同且分别置于蝶形天线的上方和下方.虽然这两个反射器分别位于另一反射器的辐射(反射)方向上,但它们不会阻止彼此的辐射,因此所提出的天线在工作频带的UHF低频段与S高频段分别向+z轴与-z轴辐射.所设计的蝶形天线采用微带线从侧边馈电,避免了从天线背面馈电可能对天线辐射特性的影响.虽然该天线使用了上下两层反射器,其整体尺寸仅为0.45λ×0.4λ×0.2λ.天线的阻抗带宽超过100%,低频和高频的相对定向带宽(前后比>5dB)分别为58%和41.6%,具有良好的双频双定向性.

一种X波段双圆极化天线的设计

本文提出了一种X波段的双圆极化微带天线。单元天线利用宽带定向耦合器实现双圆极化特性,切换馈电端口可辐射左、右旋圆极化波。耦合器通过金属化通孔与圆形贴片连通,获得了良好的轴比性能。仿真结果表明,单元天线的工作频带为9.5-11.0GHz,带内轴比小于2.04dB。单元天线剖面高度约为0.09倍波长,相对带宽为14.63%。辐射右旋圆极化波时,XOZ面、YOZ面的半功率波束宽度分别为98.5°、96.7°;辐射左旋圆极化波时,XOZ面、YOZ面的半功率波束宽度分别为97.8°、96.9°。并将单元天线排列成十六元线阵,仿真阵列的性能。十六元阵列的工作频带为9.6~10.9GHz,带内轴比小于2.61dB,最高增益18.16dBi,相对带宽为12.68%。