宽频小型化U形槽微带天线

针对微带贴片天线宽带化和小型化的设计需求,提出并设计了一种工作在S/C波段的改进的U形槽微带贴片天线。通过在辐射贴片中心开曲折U形槽,使缝隙和馈电探针偏离贴片中心,形成非对称曲折U形槽的层叠介质微带贴片天线。通过共面容性耦合馈电进一步提高天线的阻抗带宽。实测结果表明:该天线在3.11~5.40 GHz频率范围内回波损耗小于-10 dB,相对带宽可达53.8%,与仿真结果吻合,可为微带天线的小型化、宽带化设计提供参考。

高增益低旁瓣宽扇形波束脊形波导缝隙天线阵列设计

提出了一种具有高增益低副瓣的脊形波导缝隙阵列天线,中心工作频率为24.125 GHz,其包括一个八路馈电网络和一个尺寸为400 mm×65 mm的8×40辐射缝隙。通过波束合成方法提取天线阵列的期望激励分布,采用截止模式功率分配器灵活控制功率比。使用三维电磁仿真软件HFSS综合仿真计算,在中心频率处,获得仰角平面上的旁瓣电平(sidelobe level,SLL)和半功率波束宽度(half power beam width,HPBW)分别为-20.9 dB和54.5°、方位角平面上的SLL和HPBW分别为-27.8 dB和2.5°、峰值增益为23.2 dBi,仿真结果与理论分析一致。此天线可以同时实现低旁瓣的宽扇形波束,覆盖较宽的检测范围,并减轻来自其他方向的干扰,具有应用于空中探测、反无人机、气象雷达和成像雷达的潜力。

一种低剖面宽带宽角扫描相控阵天线设计

设计了一种可应用于宽带宽角扫描相控阵雷达的低剖面阵列天线,该天线采用“L”形探针馈电开槽贴片天线作为阵列单元,借助ANSYS HFSS仿真设计了9×9阵列天线,使该阵列天线在工作带宽3.16 GHz内,E面、H面扫描角度达到±50°。该天线剖面低、重量轻、宽带宽角扫描性能优异,在相控阵雷达天线中具有很好的应用前景。

平面超宽带天线的设计与研究

提出了两种新型的平面超宽带（UWB）天线，这两种天线的馈电单元和辐射单元都采用了矩形与圆形的组合结构，使得天线的工作带宽展宽。通过数值分析和实验结果表明，两种天线可获得较宽的工作带宽，能满足UWB天线3．1～10．6GHz的带宽要求。同时，具有良好、稳定的全向辐射特性和较高的增益，有较好的实用价值。

多用途陷波小型超宽带天线

提出了一种具有陷波特性的多用途小型超宽带微带天线。该天线类似一般的宽缝隙微带天线,但在矩形调谐支节内嵌入T形支节获得了陷波特性。通过数值仿真和实验测量,对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究。结果显示该天线在2.39～12GHz的频段内驻波比小于2,其中的5.15～5.95GHz的范围内具有陷波特性。同时该天线还可覆盖2.4GHz无线局域网(WLAN)频段,在整个工作频段内有良好的辐射方向特性。

一种小型陷波多用途超宽带天线

提出了一种小型陷波多用途超宽带微带天线。该天线与一般的宽缝隙微带天线类似，通过在矩形调谐支节上开V形缝隙获得了陷波特性。通过数值仿真和实验测量，对天线的阻抗特性、方向图和增益进行了研究。结果显示该天线在2．4到11GHz频段内驻波比小于2，在5．15-5．95GHz范围内具有陷波特性。同时该天线还可覆盖2．4GHz无线局域网（WLAN）频段，在整个工作频段内有良好的辐射方向特性。

一种新型超宽带微带折线环天线的研究与设计

提出了一种新型折线环形超宽带天线的设计,该天线结构类似一般的宽缝隙天线,不同的是采用了折线环结构进行设计。通过采用折线环结构不仅可以获得宽带工作特性,还能实现尺寸缩减。通过数值分析与实验研究,研究了天线的输入反射特性与辐射特性。计算与实测结果表明,该超宽带天线具有超过4:1的工作带宽以及良好、稳定的全向辐射特性,具有很好的理论参考意义与实用价值。

一种新型宽带微带缝隙天线的设计

在传统结构微带缝隙天线的基础上,设计了一种采用叉状分支共面波导馈电的宽带微带矩形缝隙天线。在保证共面波导特性阻抗始终为100Ω的前提下,通过调整馈电结构中主臂和分支的尺寸以及槽线宽度可以获得较好的匹配。仿真和实验测试表明,该新型宽带微带矩形缝隙天线工作于7.00GHz时,匹配带宽达到了67.60%,电压驻波比小于2。

渐变槽线天线的参数分析与设计

研究了渐变槽线宽带宽角扫描天线阵列的关键参数进行了研究,提出了2种新的改善扫描驻波的方法对渐变槽线天线的研究。一是天线单元内部的结构参数,包括带状线开路段、圆形槽谐振腔、槽指数率、槽长度;另一个方面是阵列中的排布,包括阵列栅格距离、栅格形状。仿真分析借助HFSS进行,最后给出了结果,带宽大于3∶1,E面H面扫描角大于45°。

新型集成超宽带开槽天线的研制及其应用

研制出一种用于超宽带短脉宽辐射和接收的新型集成超宽带（ＵＷＢ）槽天线，该天线采用共面波导到槽线的宽带过渡方式馈电，实验结果显示了其高保真的宽带特性及高增益高效率特性．利用所研制的ＵＷＢ天线建立起超宽超带雷达（ＵＷＢＲ）实验系统，测量几种简单目标特性及涂层目标特性，证明了该种天线可用作实际的ＵＷＢＲ天线．

宽缝微带天线阻抗特性的时域有限差分法分析

本文使用时域有限差分法分析了宽缝微带天线的频率阻抗特性，不同的馈电方式对宽缝微带天线阻抗特性的影响，及改善债电带线与缝之间匹配的措施。在分析计算的基础上设计了一种工作于C波段的加脊宽维微带无线，回波损耗大于10dB的相对带宽可达25％。

P波段小型化锯齿缝隙超宽带天线设计

设计了一种P波段小型化超宽带天线。该天线采用微带线对五边形辐射单元进行馈电,接地板上蚀刻了锯齿形边沿的矩形宽缝。通过天线参数的仿真优化,最终实现了相对带宽约95%、尺寸为0.27λ×0.17λ（λ为低频点的自由空间波长）的超宽带 P 波段小型化印刷天线。仿真结果表明：天线的工作频带为300.5~848.8 MHz,带内回波损耗均在-10 dB以下,整个频段内天线的增益均在3 dBi以上,天线为全向辐射。该天线具有平面结构,形状简单,易于共形的特征。最后制作了天线样件并进行了测试,测量结果与仿真结果吻合较好。

微带宽缝天线的谐振频率和带宽特性

借助时域有限差分法(FDTD)对微带宽缝天线的频率和带宽特性进行了分析讨论。采用高斯脉冲激励,对计算空间采用非均匀网格划分,通过FDTD,一次计算就可得到天线谐振频率和带宽的参数。研究了微带宽缝天线的频率和带宽特性随着缝宽变化的规律。发现当缝宽从1mm增加到30mm时,天线的谐振频率从3.4GHz降低到2.3GHz,天线的10dB带宽可从9%增加到28%。

波导缝隙天线新技术

本文简要介绍了波导缝隙天线的特点,同时针对雷达、通信等电子系统对天线的新要求,介绍了宽带波导缝隙驻波阵和抗干扰天线设计,并给出了设计验证实例。所提新型波导天线具有很高的应用价值。

低剖面渐变槽线天线单元设计

基于有限元仿真软件通过设置周期性边界条件的方法,分析了影响渐变开槽天线单元宽带宽角扫描性能的关键因素。通过在安装天线阵列的反射面上铺覆新型阻抗匹配材料,克服了天线高度对驻波带宽的限制,实现了天线的小型化设计。加工制作了一个20×16天线单元的实验小型面阵,并对其有源扫描驻波进行了测试。实测结果与仿真结果吻合,表明该天线在8GHz～12GHz带宽内±45°扫描范围内性能优异,可广泛应用于宽带宽角扫描相控阵天线系统。

平面隙缝阵列天线的宽带电磁散射特性分析

针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达站检测与识别的需求,研究了平面隙缝阵列天线的宽带电磁散射特性.将天线的电磁散射机理与目标高频散射中心理论相结合,建立了天线的电磁散射模型,分别采用矩量法和物理光学法计算天线的模式项散射场和结构项散射场,并从理论上证明了天线散射中心的客观存在,分析了隙缝阵列天线的散射中心分布特征.最后对不同视角下天线的高分辨距离像进行了仿真,为进一步理解天线的电磁散射机理、分析其宽带电磁散射特性、以及采用高分辨率成像技术对雷达站进行检测与识别奠定了基础.

一种展宽波导缝隙天线带宽方法的研究

采用矩量法分析了缝隙宽度对窄边压缩型波导缝隙天线的导纳随频率变化的影响,得出了窄缝带宽特性优于宽缝的结论。结合波导缝隙天线的设计方法分析了有源导纳的带宽特性,并给出了一种宽缝、窄缝混合排列的新型宽带结构,仿真结果证明了该方法的准确性和有效性。

基于均匀介质球透镜的二维扫描天线

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的TSA(渐变缝隙天线)单元之间的切换实现水平面的扫描,而通过不同层上TSA单元之间的切换实现垂直面的扫描。作为在毫米波段的一个应用,研制了一个Ka波段用8×2的TSA单元阵馈电的天线实物。实测结果表明它可以在水平面和垂直面分别达到128°和30°的覆盖。

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线。选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰。给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究。结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3GHz～12GHz,在5GHz～6.25GHz频带内具有陷波特性。同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸。

具有谐波抑制功能的宽带圆极化宽缝天线

针对微波无线输能系统中接收天线质量轻、体积小、剖面低、易与微波电路集成的特点,设计了一款新型的具有谐波抑制功能的宽带圆极化宽缝接收天线。通过在长方形缝隙中添加末端具有圆形贴片的交叉结构实现圆极化性能,添加切角结构展宽圆极化带宽。在馈线上添加具有一定长度的开路支节,配合使用缺陷地结构共同实现谐波抑制功能。研究并测试了天线的反射系数、轴比、增益以及远场辐射方向图,仿真与实测基本吻合。仿真结果显示,该天线很好地抑制了基频5.8 GHz的二次谐波和三次谐波,在4.5~6.2 GHz的范围内S11<-10 d B,相对阻抗带宽31.8%;基频5.8 GHz处的轴比AR=1.3 d B,在频率范围4.2~6.15 GHz内轴比AR<3 d B,相对轴比带宽37.7%;基频5.8 GHz仿真增益6.7 d B。