16单元矩形径向线螺旋阵列天线的理论分析和数值模拟

提出了一种16单元矩形径向线螺旋阵列天线。介绍了该矩形阵列天线的提出背景以及工作原理，分析了两种电磁组合探针的耦合特性，设计并数值模拟了中心频率为4.0GHz的16单元矩形径向线螺旋阵列天线。模拟结果表明：该口径为180mm×180mm的天线在中心频率4.0GHz下，增益为18.24dB，轴向轴比值1.065；在3.8～4.2GHz的频率范围内增益大于17.89dB，轴向轴比值小于1.2，反射系数小于0.15，口径效率大于85％。

三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线的设计与实验研究

介绍了三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线的工作原理，设计并数值模拟了中心频率为4．0GHz的三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线，并对此阵列天线进行了实验研究。实验结果表明：阵列天线在中心频率4．0GHz下，增益为15．3dB，轴向轴比值1．58，驻波比为1．3，口径效率为86％；在3．8～4．2GHz的频率范围内可实现圆极化定向辐射，增益大于14．9dB，轴比值小于1.7，驻波比小于1．6。

4单元矩形径向线螺旋阵列天线的理论分析和数值模拟

提出了一种便于组合的矩形径向线螺旋阵列天线。介绍了该矩形阵列天线的提出背景以及工作原理，分析了L型电磁组合探针的耦合特性，设计并数值模拟了中心频率为4．0GHz的4单元矩形径向线螺旋阵列天线。模拟结果表明：该天线易于实现单元天线激励幅度和相位的均匀性及其随频率变化的平坦性。该口径为90mm×90mm的天线在中心频率4．0GHz下，方向性系数为12．57dB，轴向轴比值1．55；在3．60～4．05GHz的频率范围内方向性系数大于11．6dB，轴比小于1．55，反射系数小于0．2。

16单元组合式矩形径向线螺旋阵列天线的设计

提出并研究了一种组合式矩形径向线螺旋阵列天线。介绍该天线的提出背景及工作原理,利用L型电磁组合探针设计和数值模拟了口径为180×180mm的C波段16单元组合式矩形径向线螺旋阵列天线,并对其进行实验验证。模拟结果表明:该天线在中心频率4.0GHz下,增益18.74dB,轴向轴比值0.567;在3.8～4.0GHz的频率范围内增益大于18.27dB,轴比大于0.567,反射系数小于0.2。实验结果表明:该天线在3.8～4.0GHz的频率范围内增益大于17.5dB,口径效率大于83%,驻波比小于1.5。

64单元矩形径向线阵列天线馈电网络的设计

提出并设计了一种新型耦合探针,研究表明,该探针能有效地扩大耦合调节范围,并基于此探针,研究了中心频率为2.1GHz的64单元矩形径向线天线阵馈电网络,并进行了优化设计。模拟结果表明:该口径为744mm×744mm的馈电网络在中心频率处能达到64路近似等幅馈电,中心频率处的反射系数小于0.1,在2.05～2.15GHz的频带范围内,反射系数小于0.2。

三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线的设计

为了提高矩形径向线螺旋阵列天线的极化和匹配性能,将顺序旋转相位技术应用于天线的设计中,提出了一种12单元三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)。螺旋天线作为单元天线。设计结果表明:天线具有较高的口径效率和良好的匹配特性,能在一定频带内实现微波的圆极化定向辐射,将多个子阵组合就可以构成高增益的大型阵列。同时,通过对子阵的特殊设计,使其具有较高的功率容量,为高功率微波的定向辐射提供了新的技术手段。

基于矩形超高频天线阵列的局放源方向定位的研究

高压设备随着绝缘水平下降会发生局部放电现象(PD),放电信号由波长不等的电磁波构成,可能会传播到设备外面的空气中。文中采用由4个盘锥天线构成的矩形天线阵列来接收空气中辐射的超高频局部放电信号,因矩形天线阵列可在测量时移动,可通过移动实现局放的检测定位。文中重点研究了利用信号首峰确定各路信号其实时刻和基于各个天线接收信号的时间到达的不同(TDOA)的方向定位算法。通过实验验证了基于矩形天线阵列的方向定位算法的正确有效性。

C波段单层16单元矩形径向线螺旋阵列天线实验研究

介绍了C波段单层16单元矩形径向线螺旋阵列天线的模拟优化结果，对按照优化结构尺寸加工的天线模型进行了实验研究。在实验中，利用设计的用于连接标准接口和耦合输入口的阻抗变换器，采用标准线极化天线比较法对阵列天线辐射特性进行了测试。实验结果表明：在3．8～4．2GHz的频率范围内天线增益大于17dB，口径效率大于74％，天线轴比小于1．3dB，驻波系数小于1．2，与数值计算结果基本一致。

X波段16单元矩形径向线螺旋阵列天线设计

研究了一种X波段16单元矩形径向线螺旋阵列天线。介绍了该矩形阵列天线的提出背景以及工作原理,分析了两种电磁耦合探针在X波段的耦合特性,开展了扼流结构与电磁耦合探针的协同设计,设计并数值模拟了中心频率为9.3 GHz的16单元矩形径向线螺旋阵列天线,并进行实验测试。测试结果表明:该口径为96 mm×96 mm的天线在中心频率9.3 GHz下,增益为19.51 dB,轴向轴比值1.05,驻波系数1.17。

一种应用于电力安全工器具库房管理RFID矩形微带阵列天线的设计

本文设计了一款工作频率在915MHz的矩形微带阵列天线。利用Ansoft公司的HFSS13.0进行了建模并对其进行仿真。实测结果表明,该阵列天线在915MHz频段上获得超过3%的相对带宽,副瓣电平低于-16d B,增益可达到10d B,该天线由于其一致性和易于集成的特点,是现阶段的研究热点。天线采用层叠结构,利用混合馈电,垂直化端口的馈电采用共面微带线,水平极化采用口径耦合馈电,本文利用HFSS进行天线单元的设计和仿真,并根据结果进行测试。测试表明驻波参数小于2,能够实现在宽带内的具有很好的定向特性,并且隔离度高,驻波比和方向图的测试结果与HFSS的仿真一致性很好。

太赫兹波段三维渐变介电常数阵列天线

太赫兹技术应用领域的不断扩展,要求太赫兹波段天线具有更强的辐射特性和更宽的工作频段。本文使用三维渐变介电常数陶瓷基板作为天线介质基板,创造性地将矩形环嵌套阵元天线和矩形阵列结构相结合,设计了一款太赫兹波段三维渐变介电常数阵列天线,制作了天线样品进行测试。测试结果表明,该款天线的工作中心频率为1.032THz,回波损耗最小值为-42.34d B,天线工作频带范围为0.873~1.476THz,绝对工作带宽为0.603THz,相对工作带宽为51.34%。该款天线在尺寸压缩方面有较大优势,具有较为充裕的性能冗余,是目前已知的工作带宽最大的太赫兹波段天线,有望得到广泛应用。

非矩形阵列极化单脉冲雷达双源分辨方法

双源分辨(Two-target Resolution,TR)算法使四通道单脉冲雷达能够估计位于3 dB波束主瓣内不可分辨双目标的空域角度。然而,由于非矩形阵列天线方向图的不一致,导致了TR算法的实际应用受限。针对这种情况,本文提出了一种用于非矩形阵列极化单脉冲雷达的双脉冲双源分辨(Dual-pulse Two-target Resolution,DTR)方法。该方法通过求解由两个连续脉冲信号得到的8个方程,建立了仅在目标实际角度处存在零点的匹配函数,并且该函数消除了由非矩形阵列引起的估计误差。通过搜索匹配函数的零点,可以精确估计出两个不可分辨目标的角度。此外,通过锐化融合从全极化交错子阵(Full-polarization Interlaced Subarray Partition,FISP)的两个主极化通道获得的两个匹配函数,消除了两目标具有相似方位角或仰角时的角度估计模糊,并且实现了更精确的角度估计。仿真实验证明了DTR方法的卓越性能。

生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线设计

本文针对微波多频段兼容系统对天线的性能要求,将生长方形缝隙结构、“嵌入式”缝隙分形迭代结构、矩形阵列天线、相对介电常数渐变薄膜、钽铌酸钾薄片、铁基纳米晶合金镀层、石墨烯导电墨水等一系列先进的技术和材料有机结合,设计了一款生长方形缝隙分形阵列超宽频带天线。实测结果表明,该款天线具有稳定可靠的超宽频带辐射能力,能够抵抗外界电磁信号干扰,性能冗余充足,尺寸小,辐射强度高,能够完全覆盖第二代至第五代移动通信频段、射频识别频段、超宽带通信频段和移动数字电视频段,在即将到来的微波频段多网合一时代有巨大的应用前景。

X波段4单元矩形径向线馈电螺旋阵的设计

为探索高功率高增益天线的实现途径，提出并设计了一种矩形径向线馈电螺旋阵．阐述了矩形径向线馈电螺旋阵的工作原理，对辐射单元、耦合探针和馈电系统进行了详细设计，进而得到一个X波段4单元阵列天线模型．对该模型进行的数值模拟结果表明，在8．5—10．3GHz的频带范围内，天线反射系数小于0．1，增益大于12dB，轴向轴比值小于1．9．

Radiation Characteristics of Rectangular Patch Antennas with an Array of Pins

The patch antennas with an array of pins （pin array patch antennas） with excellent radiation characteristics are investigated for various substrate thicknesses. The radiation in the horizontal plane of a pin array patch antenna is very small compared to that of a conventional patch antenna. And the increase of forward radiation and the decrease of backward radiation of a pin array patch antenna are obtained than those conventional one＇s. Also the half-power beamwidth of E -plane radiation pattern of a pin array patch antenna is narrower compared to that of the conventional so that the directivity is improved.