适合对称天线的平衡输出高压纳秒级脉冲源研究(英文)

时域脉冲源是时域超宽带雷达系统中的重要部件,时域脉冲天线大多采用对称形式,如果用非平衡高压脉冲源激励,难以实现很好的宽带匹配。为此设计了一种新的电路形式,采用平衡输出的Marx电路级联,解决了脉冲源高幅度和平衡输出不能兼顾的问题。利用与对称天线进行的纳秒级脉冲收发实验验证了该电路的良好性能。

任意张角水平对称天线的矩量法计算

以任意张角的水平对称天线为研究对象,应用矩量法对其进行计算,给出了利用矩量法求解天线问题的一般思路.基于Pocklington积分方程和Galerking法,采用分域积 Dirac函数展开及点匹配模式,计算得出此类天线的电流分布、输入阻抗和辐射方向图,并对不同张角和电长度的水平对称天线进行了比较,在实际使用中可根据不同通信要求对天线进行选择.

利用对称天线阵测量雷达回波到达角

根据对称天线阵测得的雷达回波相位和幅度，利用最小二乘法来求解回波方位到达角及回波幅度，克服了解析法的缺点．同时，引入逐步逼近法，提高了求解速度．

任意激励下的对称天线的辐射场

由任意激励的电流分布,导出了对称天线在远处辐射场的普遍公式。并由远处辐射场的公式,求得在任意激励下的天线的方向性图函数。最后由任意激励取一特殊情况,即采用正弦电流激励,所导出的结果与用经典方法所得到的结果一致。

应答机对称天线干涉对雷达信号影响分析

针对测速雷达在目标旋转时,由对称天线导致的下行信号干涉问题,通过理论分析远场条件下信号干涉合成方向图变化情况和双基微多普勒计算方法,提出了一种分析干涉区前后多普勒阶跃的方法。通过分析测速雷达记录数据中AGC(Automatic Gain Control,自动增益控制)电平、多普勒和综合误差电压,再利用小波变换和自相关方法,可以提取微多普勒信息和微多普勒周期。理论分析和数据验证可知,信号干涉区出现在对称天线中间±20°左右,雷达接收AGC电平在干涉区下降10~20dB,多普勒差分出现峰值,微多普勒在干涉区前后出现正负峰值,综合误差电压会显著增大。这些结论有利于认识干涉现象对测速设备接收信号的影响。

基于94 GHz非对称天线生物雷达系统的语音探测性能实验研究

目的 :研究94 GHz非对称天线生物雷达系统的人体语音探测性能,进一步提高生物雷达语音探测能力。方法:以94 GHz非对称天线生物雷达系统为核心,设计该雷达系统与94 GHz对称天线生物雷达系统、麦克风系统的语音探测性能对比实验,并利用语谱图等评估方法对系统的语音探测性能进行分析。结果:对称天线雷达采集的人体语音信号频率范围为0~1 000 Hz,将直径为600 mm卡塞格伦天线作为接收模块的94 GHz非对称天线雷达采集的人体语音信号频率范围为0~1 200 Hz。结论:将直径为600 mm卡塞格伦天线作为接收模块的非对称天线生物雷达获取语音信号的能力更强,探测距离更远。

一种用于分析旋转对称天线的扩展矩量法

为提高旋转对称天线的计算精度,在等效矩量法(MOM)的基础上,对旋转对称天线表面电流作离散处理,根据伽列金法给出了天线表面的电场积分方程(EFIE),用朱兰成公式求得天线远场。对某旋转对称天线不同频率处的方向图计算结果表明,与等效MOM相比,该法的精度更高。

Ansoft HFSS仿真分析半波对称振子天线波长缩短效应

利用电磁仿真软件Ansoft HFSS,在5G信号n79波段内,取中心频率分别为4.2,4.4,4.6,4.7,4.8和5.0GHz进行仿真分析,得出这些频率的信号在实际天线中波长分别为64.04,61.22,59,96,58.7, 56.22,67.04 mm。表明,在实际天线中这些信号对应的波长与自由空间波长波长相比缩短率为6.1%。将此结果应用到信号频率分别为5和28GHz的天线仿真设计中,可计算出该频率信号在天线中的实际工作波长分别为117.4和10.06 mm。仿真结果表明,所得天线的谐振频率与预期吻合;天线的回波损耗,相对带宽,输出阻抗和方向增益皆满足移动基站通信天线的要求。

基于超长波与对称分布天线阵的管道机器人定位技术

分析了管道机器人定位系统的工作原理,研究了超长波发射器的电磁场分布,建立了参数化的数学模型.采用对称分布的超长波信号接收天线阵.提出了非线性和线性两种定位算法,实现了地下或水下未知管道内机器人的空间定位.通过工业现场实验,验证了定位系统与定位算法的有效性;其平面位误差小于15 cm,满足管道作业、管道检测等工程任务的需求.

介质埋藏贴片对称振子天线

为研究新型介质埋藏八木天线提供实验和理论基础,运用微带线技术、天线原理和微带贴片天线理论,研究出了一种介质埋藏式贴片对称振子天线的结构形式.该结构形式是在变形的微带线正面,无缝隙覆盖一层与基片相同的介质而形成的,它将天线的金属部分完全埋藏于介质中,除了具有与微带振子天线性能相似的特点外,还明显地缩短了天线的长度.数值仿真决定了其结构,得出了其性能参数,并进行实物天线的实验测试.测试结果证明了此种结构的合理性.

非对称双锥天线辐射特性研究

双锥天线常使用于高功率电磁脉冲辐射中。本文采用基于时域有限积分法的数值仿真软件CSTMicrowave Studio对非对称双锥天线进行了辐射特性的研究,分别通过改变双锥天线一端的锥角,双锥天线的一端锥长等参数,研究双锥天线的辐射特性与锥长和锥角变化的关系,总结了一般的变化规律;然后对传统的同轴双锥天线进行研究,提出一种内外锥不等长的同轴双锥天线;最后设计一种同轴双锥天线,该天线具有很好的阻抗带宽和较高的能量辐射效率,同时具有辐射波瓣宽度窄,增益高的特点,适合用于要求增益高的脉冲信号辐射的场合。

用于冲激雷达的宽带旋转对称单极天线的分析与设计

采用扩展矩量法对两种不同形状旋转对称单极天线进行了分析研究 ,得出了最佳锥角和天线下限频率随天线高度变化的曲线 ,设计制作了一下限频率为 10 0 0 MHz的天线来验证此曲线 ,另外制作了一中心频率为75 0 MHz用于冲激雷达的旋转对称单极天线 ,均采用扩展矩量法进行了分析 ,与部分测试结果相比较 ,两者吻合较好 ,为工程设计提供了理论依据。

基于非对称缝隙的射频标签天线设计

为缩减射频标签用缝隙天线的尺寸,提高标签芯片与缝隙天线的匹配性能,提出了射频标签用非对称缝隙天线.给出了非对称缝隙天线的阻抗随缝隙的长度和弯折角度的变化曲线.尝试将非对称缝隙天线与Philips公司提供的标签测试芯片进行阻抗匹配,制作了相应的实物天线,仿真与测试结果说明所设计的天线基本能满足RFID标签应用要求.

射频识别标签用非对称缝隙天线设计

为寻找射频识别标签用缝隙天线新结构,提高标签芯片与缝隙天线的匹配性能,提出了射频识别标签用非对称缝隙天线.研究了非对称直缝隙天线和非对称弯折缝隙天线的阻抗随缝隙的长度和弯折角度的变化规律.在天线尺寸相同的情况下,将标签用非对称直缝隙天线与对称直缝隙天线进行比较,发现非对称直缝隙天线更易于与标签芯片匹配.尝试将非对称缝隙天线与Ph ilips公司提供的标签测试芯片进行匹配,制作了相应的实物天线,仿真与测试结果说明所设计的天线满足RFID标签应用要求。

一种具有防雷保护功能的对称振子天线设计

文章在L频段设计了一个对称振子天线,通过矩量法对天线尺寸进行了推导计算,并设计了一种特殊的馈电方式,使其在满足电性能要求的同时具备了防雷保护的功能。仿真结果表明,天线电性能与理论设计值相符,满足水平全向的使用要求。

遗传算法在非对称单脊波导缝隙天线设计中的应用

将遗传算法成功地应用到非对称单脊波导缝隙天线的优化中,详细讨论了脊形波导缝隙天线进行优化的适应度函数的设计。整个优化过程分为两步进行:首先对天线阵元激励幅值进行初步优化,随后进行波导缝隙偏置以及脊波导双边槽深的优化,并且动态处理阵元间的互耦,最后结合Elliott设计思想采用遗传算法得出了4 cm(1×10)缝阵结果,从而验证了GA算法的有效性与准确性。

基于分形理论弯折线对称振子天线的研究

利用基于有限积分法的电磁仿真软件CST Microwave Studio对天线的谐振频率、谐振点输入阻抗、天线带宽、天线定向性等天线特性进行仿真研究,通过改变天线的几何形状找出它与天线特性参数之间的关系。结果表明,在不改变天线外部长度的情况下,通过改变天线的弯折次数、弯折角度、弯折高度、弯折置向等方法,可有效地降低天线的谐振频率,控制天线的输入参数,从而实现天线的电小化设计。这为分形天线的几何参数与电参数之间关系的研究提供理论依据与数据支持。

带引向器的非对称平衡对拓Vivaldi天线设计

设计了一副改进的非对称平衡对拓Vivaldi天线。辐射贴片外边缘用3阶多项式曲线修正,以实现很宽的阻抗带宽。在天线口径处嵌入一个金属贴片作引向器以改善天线的辐射特性。对辐射贴片引入非对称性,使得E面波束偏离得到进一步补偿。实测结果表明,该天线具有极宽的工作带宽,在2~40 GHz内的增益大于0 dBi,且在15~30 GHz内的增益大于14 dBi;E面的波束偏离在6~40 GHz频率范围内小于3°。该天线具有结构简单、尺寸紧凑(44 mm×98 mm)以及方向图稳定等优点。该天线能够较好地应用于相控阵、超宽带系统等。

运用Origin软件实现对称振子天线辐射的分析

利用Origin软件绘图功能绘制出对称振子天线辐射功率的角分布图和辐射功率与辐射电阻函数关系图,进而直观地分析对称振子天线辐射功率随角度变化情况,以及辐射功率与辐射电阻之间的关系。也显示该软件在研究比较复杂的对称振子天线辐射中,所体现出来的快速、直观的特点。

新型圆极化全向对称振子天线

提出一种新型的圆极化全向天线,其仿真在12%的频带宽度内电压驻波比小于2,中心频率的水平面全向辐射圆极化增益起伏小于0.25dB,圆极化轴比小于4.2dB,增益大于1.3dB。测试结果表明,在39%的频带宽度内电压驻波比小于2,中心频率的水平面全向辐射圆极化增益起伏小于0.4dB,圆极化轴比小于6.5dB,比较容易组阵。这种天线在个人通信系统和地面控制系统中有较强的实用价值。