一款高增益双脊喇叭天线

为了满足实际干扰测试需求,设计了一款脊上开槽的超宽带高增益双脊喇叭天线。首先,首次引入二次Bezier曲线作为脊的渐变曲线并验证了该曲线的可行性,天线的电压驻波比(VSWR)带宽为2 GHz~18 GHz;然后,通过加入楔形块和采用锥形渐变脊,成功地解决了天线高频增益下降和辐射方向图畸变的问题;最后,通过在脊上开锥形槽,进一步降低了低频段的VSWR。仿真结果表明天线在2 GHz~18 GHz内的VSWR小于1.9,在5 GHz~17 GHz内小于1.5,且在不加载介质透镜的情况下,高频增益稳定在18 dBi以上。实测结果表明天线的VSWR和增益与仿真结果吻合,可用于天线干扰测量系统和高增益反射面天线的馈源。

小型化超宽带H面脊喇叭端射天线

超宽带天线技术是实现射频孔径综合的关键技术之一,适用于解决大型电子信息系统中采用多个天线带来的布局困难、互相干扰等问题。本文设计了一款具有端射特性的小型化超宽带H面脊喇叭天线。天线通过加载指数型脊结构,降低了矩形波导的截止频率,从而大幅展宽了天线工作带宽。同时,通过在喇叭口加载单曲面形介质透镜,改善了辐射口面上相位不均匀的问题,进而显著提高了天线的端射增益。该天线结构紧凑,其尺寸仅为0.57λ_(L)×0.45λ_(L)×0.11λ_(L),可覆盖0.8 GHz~18 GHz的超宽频带,且交叉极化优于30 dB。该天线剖面低、结构稳定、易于加工,可直接安装于金属结构上,易于与载体集成。通过与同类型端射天线相比可知,该天线在小型化和电性能两方面都具有优越性。

5~40 GHz超宽带双脊喇叭天线设计

本文针对超宽带喇叭天线主瓣方向图在高频的分裂现象,提出一种符合实际工程应用的超宽带双脊喇叭天线设计。此天线将双脊喇叭天线的侧壁变为金属栅格来改善天线的低频阻抗特性,缩小天线尺寸的同时抑制了高频主瓣方向图的分裂。本文从理论方面对脊波导和喇叭天线侧壁引入金属栅格的机理进行了分析,使用Ansoft HFSS电磁仿真软件对天线各部分尺寸进行优化仿真设计,实现了5~40 GHz最优双脊喇叭天线设计,其驻波比在全频带内小于2.5。本文对所设计天线进行了加工、装配、电性能测试,其测试电性能和仿真基本一致。

具有高强度带外抑制特性的宽带双脊喇叭天线

提出了一种具有高强度带外抑制特性的宽带双脊喇叭天线。首先,采用两对喇叭外壁与双脊波导构成了开口波导结构,利用波导的高通特性实现高强度的带外抑制。然后,设计了一种非对称阶梯式双脊结构,基于脊结构降低喇叭主模截止频率的原理,获得较宽的工作带宽。仿真结果表明,提出的双脊喇叭天线在12~18 GHz内具有良好的阻抗匹配性能和稳定的方向图性能,通带内插入损耗小于0.5dB。同时,通带与阻带之间的过渡带很窄,传输系数在11GHz以下的频率范围内保持在-11 dB以下。所有结果表明,提出的双脊喇叭天线能够在保持良好的阻抗性能和稳定的方向图性能的同时,实现高强度的带外抑制效果。

角锥喇叭与脊喇叭的简明设计比较

基于对角锥喇叭天线和脊喇叭天线的辐射特性的研究,对同轴-脊变换、脊曲线和后腔等关键设计点展开剖析和理解,并结合经验公式,以HFSS、Math CAD等仿真计算软件为辅助工具,建立了一套针对角锥喇叭天线和脊喇叭天线的简明设计方法。依托某产品项目对2种喇叭天线进行了仿真设计和方案实施,从计算和仿真的结果来看,2种喇叭天线的驻波、方向图和带内增益曲线较为理想,均满足既定指标要求。同时,根据角锥喇叭天线和脊喇叭天线的结构特性和电气特性,对两者的优缺点进行了比较,阐明了2种喇叭天线在不同领域的应用,为后续的工程拓扑提供了依据和帮助。

超宽带双脊喇叭天线的设计

该文基于喇叭天线的基本理论,研究了影响喇叭天线截止频率的因素,确定了双脊喇叭天线的基本尺寸,最后利用HFSS软件进行喇叭天线的建模仿真优化,确定了6~18 GHz超宽带双脊喇叭天线的最终尺寸。仿真数据和测试结果吻合的很好,在整个频率范围内增益大于G〉10 dB,驻波比小于VSWR〈1.6,它的主波束在整个频段几乎没有分裂,现已应用于电子对抗领域。

分析宽频带、双极化、恒束宽四脊喇叭的混合方法

介绍了作为反射面天线馈源的宽频带、双极化、恒波束四脊喇叭 ,运用有限元和模式匹配相结合的混合法详细推导且计算了四脊喇叭的广义散射矩阵。然后运用口面积分计算了四脊喇叭的辐射远场 。

基于HFSS的双脊喇叭天线的设计与仿真

宽带喇叭天线在测量,雷达及通信系统上的应用已愈来愈广泛。利用电磁仿真软件HFSS,给出了一种宽带双脊喇叭天线的仿真模型及其各部分结构的具体设计方法,并结合实际的工程需要,设计了一幅频率范围为1GHz～18GHz的宽带双脊喇叭天线,通过对其电性能参数进行仿真及测量。结果显示:驻波比在1.6GHz～18GHz的范围内小于2.5,在整个频段上,增益大于10dB,三维方向图在15GHz时主瓣才开始出现分裂,并且随着频率的升高,直到18GHz主瓣也没有出现大的凹陷。设计的天线能够满足更高的工程要求。

一种高效率的四脊喇叭馈源

以天线口径效率为目标,研究了四脊喇叭口径对馈源波束等化、波束宽度恒定和天线口径效率等性能的影响,得到了一种3∶1带宽高效率圆四脊喇叭馈源的设计。该馈源在整个频带内具有较低的电压驻波比,三个主平面的主极化方向图波束等化较好,-10d B波束宽度基本恒定,且天线口径效率达到55%以上。

宽频带角锥脊喇叭天线的设计方法

主要研究了角锥脊喇叭天线的工作原理,给出了脊波导的截止波长、特性阻抗;提出了一种脊喇叭天线的设计方法,并运用该方法给出了设计实例。最后给出了实际测试曲线,验证了设计的正确性。

加脊喇叭天线的时域分析

采用了结合完全匹配层 (PML)吸收边界的时域有限差分方法 (FDTD)分析了加脊喇叭天线的时域特性。利用环路积分方法 (CP)处理曲线金属边界和脊间窄缝 ,计算了天线的阻抗以及口径场的幅相分布 ,结果表明 。

基于3D打印的新型脊喇叭阵列天线研究

脊喇叭天线作为宽带天线的一种重要形式被广泛的应用,但鉴于其尺寸所限,通常作为单个天线使用。文中提出了一种全新的斜45°极化改进S型脊喇叭阵列天线,通过在两脊之间增加金属隔板,减小了天线单元之间的间距,实现了方位面±30°扫描。采用3D打印技术对设计的天线进行了加工,实测结果表明:在大于两个倍频程的范围内,其驻波比及方向图特性满足要求。

宽带加脊喇叭天线的简化设计

加脊喇叭作为宽带天线的一种重要形式在雷达工程上的应用已愈来愈广泛。文中结合AnsoftHFSSEM软件仿真技术 ,给出了一种宽带加脊喇叭的简化设计方法 ,把加脊喇叭天线的设计分解成简单的 3个部分来进行 ,即同轴脊波导变换部分、喇叭部分、脊曲线的求解部分。该方法简化了脊曲线的求解 ,避免了繁杂的数学计算过程 ,运用Ansoft电磁场仿真软件进行优化得到较理想的结果。实测结果表明 。

一种三波段通用的高增益双脊喇叭天线

介绍了一种可用于C、X、Ku波段的雷达接收系统的双脊喇叭天线,该天线体积小、频带宽且增益高。根据天线的结构分析了脊波导、喇叭段尺寸及喇叭脊结构曲线的相关性质,给出了天线相关参数的计算方法。仿真结果表明,在5~18GHz的带宽内输入回波损耗小于-9d B,在6GHz、10GHz、15GHz这三个频点上,天线增益均大于15d B,且没有明显的主瓣分裂。

500M～2GHz高性能双脊喇叭天线的设计及仿真

本文研制了一种500M～2GHz高性能双脊喇叭天线,作为低频段紧缩场测量系统的馈源。该天线延续了以往文献中介绍的脊喇叭天线宽频带、小体积的优点,同时,该天线引入了一些新的设计,得到了较高的方向图性能并压低了驻波比,这些新的设计包括:利用MFIE(磁场积分方程)算法的计算结果设计双脊波导,而不是传统的等效电路法的计算结果;利用HFSS对脊的形状及尺寸进行更为细致的优化;设计辐射段时,并不是完全照搬一般角锥喇叭的设计方法,而是将E面和H面方向图的3dB波束宽度和相位中心这两组参数定为主要指标进行设计。此外,本文总结了一般双脊喇叭天线的设计方法,缩短了脊喇叭天线的设计时间。本文最后给出了500M～2GHz高性能双脊喇叭天线的仿真结果,仿真结果符合紧缩场馈源的要求。

瞬时超宽带TEM加脊喇叭的时域特性研究

根据瞬时超宽带天线的时域特点,仿真设计了一款超宽带TEM加脊喇叭天线,并对其频域和时域特性进行了初步研究,在频域内实现了3 GHz～18 GHz的超大带宽。在时域内进行了单个喇叭天线的时域信号测试,包括辐射的时域波形和峰峰值方向图。对该类天线的时域特性有了一定的认识。

超宽带四脊喇叭馈源设计

设计了一种宽频带、双线极化的四脊喇叭馈源,通过对脊波导理论分析和喇叭部分的设计,确定了四脊喇叭初始参数。将四脊喇叭脊曲线、外壁曲线和脊波导相关尺寸参数化处理,以方向图等化和端口回波损耗最小为目标进行优化计算并加工实物模型,实测与仿真结果基本一致,频段达到了 2 ~14GHz,端口回波损耗优于 -12dB。

介质加载超宽带四脊喇叭馈源

针对四脊喇叭馈源在高频区域照射效率急剧下降,进而导致馈源工作带宽受限的问题,文中提出了一种介质加载超宽带四脊喇叭馈源。研究表明:四脊喇叭中央加载的介质棒能够起到稳定四脊喇叭高频区相心位置和展宽高频区波束宽度的作用,从而将原四脊喇叭馈源的工作带宽从5个倍频程扩展到10个倍频程。该馈源反射系数低于-10 dB,用于照射焦径比为0.36的10 m反射面天线,整个频带内天线口面效率高于50%。

宽带双脊喇叭天线的仿真与设计

根据加脊喇叭天线的工作原理设计了一种宽带双脊喇叭天线,该天线体积小、频带宽且增益高。依据天线的结构分析了脊波导、喇叭脊结构曲线的相关性质,给出了天线相关参数的确定方法。仿真结果表明,在2~8GHz的带宽内驻波比小于2.5,增益大于13d B,且具有一致的方向图。

0.2～2.5 GHz改进型超宽带双脊喇叭天线的设计与实现

同轴-双脊转换结构是超宽带双脊喇叭天线设计的重点,它不仅能影响天线的驻波特性,也会影响天线的辐射特性。设计了一款用于电磁兼容测试的0.2-2.5 GHz超宽带双脊喇叭天线,采用了新的同轴-脊波导转换结构,改善了天线的驻波特性和增益特性。采用HFSS软件对天线进行建模和仿真,仿真结果表明天线在0.2-2.5 GHz频带内具有良好的驻波,其值小于2.2,同时天线方向图在高频时未发生波瓣分裂,最后加工制作天线实物并对其参数进行测量,测试结果与仿真结果基本一致。