探地雷达中蝶形振子天线的改进

探地雷达是进行地下环境无损探测的一种有效工具,用来探测和识别地下目标,比如水管、电力线和通信线路、考古方面的保护等。然而,传统的探地雷达系统在可靠性、分辨率、探测深度等方面存在不足。因此,改善被测信号特性,设计和开发更高性能的天线就显得很有必要。本文研制了一种贴片电阻加载的蝶形振子天线,用时域有限差分方法对其进行了分析,实际应用结果表明天线具有良好的波形保真度,良好的辐射特性和屏蔽效果。可以广泛地应用于探地雷达和其它超宽带系统。

基于蝶形振子的涡旋电磁波天线阵列设计

基于均匀圆形阵列(Uniform Circular Array,UCA)产生涡旋电磁波的原理,提出一种以变形蝶形振子为阵元的八元涡旋电磁波阵列的设计。通过给阵元馈以等幅等相位差的激励信号,阵列能够辐射出涡旋电磁波,且通过改变阵元间激励信号的等相位差值,改变涡旋电磁波的模态数,能够为日益拥挤的频谱利用带来新的频率复用方式。仿真结果表明:天线阵列的-10 dB阻抗带宽(l=1时)为9.62~10.46 GHz(8.4%),带宽性能良好;各模态中电磁波波前相位均呈现清晰的螺旋结构,相位分布稳定;不同模态下阵列的最大增益均达9.5 dB以上,增益性能良好。

一种超宽带平面准八木微带天线的设计

准八木微带天线是一种结构变形的平面八木微带天线,具有较好的性能,但其带宽性能还不能满足实际应用需要。为了实现天线的超宽带性能,采用能有效地展宽天线带宽性能的蝶形振子作为激励振子等设计方法,研究出了一种新型天线。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计、仿真实验,并制作了实物天线,进行了测试。实测结果表明,该天线在中心频率2.4 GHz处具有39.6%的相对带宽(VSWR<2)和较好的方向图性能。