一种低剖面低RCS磁电偶极子天线阵列的设计

设计了一种低剖面宽带低RCS磁电偶极子阵列。从辐射散射联合特性的角度研究天线单元的谐振特性,构造出具有相同辐射性能、对交叉极化来波反射相位接近反相的两种不同单元。在主极化方向采用同一单元和SIW差分馈电构造宽带匹配的子阵,带内良好匹配实现对主极化波的低散射;再通过将子阵镜像布阵实现对于交叉极化来波的散射相消,从而有效缩减天线RCS。该天线工作频带为26.77~34.35 GHz(24.8%),峰值增益为17.7 dBi。与采用同一类型单元的参考阵列对比,所提磁电偶极子阵列在22.5~34.5 GHz范围实现了-10 dB交叉极化RCS缩减,并且辐射频带内没有明显的增益损失。

应用于多模卫星定位导航系统的宽带天线设计

文章提出了一种新型宽带圆极化微带天线的设计。该天线应用于当前4种卫星定位导航系统(GPS、GLONASS、Galileo、Compass),提高了卫星定位导航系统的定位精确性,并解决了单一系统覆盖空白的问题。采用天线和馈电网络分开的设计思路,使用电缆连接,消除了传统设计中馈电网络对辐射方向图的影响。天线部分采用矩形微带贴片结构,在辐射贴片四周对称位置开矩形缝隙,从而提高了微带天线的阻抗带宽;馈电部分采用四功分相移网络均匀馈电,大大改善了圆极化带宽和圆极化纯度。利用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,仿真结果显示,其阻抗带宽达到了48.6%(S11<-10 dB),在工作频带内天线增益高于6 dB,圆极化性能良好,能够满足多模卫星定位导航系统的要求,具有良好的应用价值。

超宽带匹配馈电结构的设计与实验

设计研制了一种低阻抗传输线向高阻抗超宽带天线馈电的馈电结构,理想情况下,该馈电方法可实现特性阻抗为50Ω的同轴传输线向特性阻抗为200Ω的超宽带天线匹配馈电。分别用TEM喇叭天线和抛物反射面天线进行了实验验证,结果表明,与同轴线直接馈电相比,采用该匹配馈电结构后,TEM喇叭天线的辐射场强提高了15%,反射面天线的辐射场强提高了27%。

高功率超宽带馈源设计与实验

针对大型抛物反射面天线中的高功率超宽带馈源,提出一种恒阻抗不平衡-平衡转换结构(巴伦)加切比雪夫渐变线TEM喇叭的馈源设计方法,采用数值模拟研究了其阻抗特性、传输特性与辐射特性,并进行了测试实验。结果表明:该种馈源结构在较小的体积下具有低反射、高带宽和高馈电效率的优点。该馈源已成功应用于大型高功率抛物反射面天线。

新型小尺寸双陷波超宽带天线设计

给出了一种小型化具有双陷波特性的超宽带天线的设计方法,采用层叠加载缝隙方式,减小了天线结构尺寸.使用微波仿真软件HFSS对天线的结构尺寸进行了分析和优化,对回波损耗,驻波比和辐射图进行了研究.分析结果表明,在超宽带非陷波频段,回波损耗不大于-10dB,有稳定的方向图;在3.3~3.8GHz和5.0~5.9GHz陷波频段,回波损耗平均有7dB的增长,产生了很好的陷波抑制作用,避免了在重叠频段系统信号的互干扰,提高了天线系统性能.

超宽带馈源技术发展综述

反射面天线是最主要的高增益天线形式,在与无线电相关的各个领域具有广泛应用。随着科技的发展,对于超宽带(UWB)反射面天线的要求日益迫切。因此,作为反射面天线核心的馈源,如何在超宽的频带内具有良好的阻抗特性、恒定的辐射特性和稳定的相位中心,已成为当今天线技术的研究热点。给出了超宽带馈源的设计要点,总结了超宽带馈源的类型、特点和发展现状,并对超宽带馈源设计技术的未来提出了展望。

一种Ku波段宽带微带天线的设计

文章给出一种新型结构的Ku波段宽频带微带天线的设计方法。在接地板上开H型缝隙进行耦合馈电,并在辐射贴片表面开矩形缝隙以扩展带宽,在天线的底面加反射板以提高增益、改善天线方向图的前后比性能。用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果表明该结构天线具有良好的宽频谐振特性,其回波损耗小于-10dB,阻抗相对带宽高达39.8%,交叉极化电平小于-28dB,前后比优于19dB。

一种改进的U型槽超宽带微带天线研究

设计了一种改进的U型槽低剖面宽带微带天线,并考虑在尺寸为30.0 mm×30.0 mm×1.5 mm、由相对介电常数为4.4的FR4制成的覆铜介质基板上通过酸蚀制备该天线。利用仿真软件HFSS对该天线的参数进行了仿真和优化,并根据优化的天线尺寸进行了实际制作和测量。仿真及实测结果均表明:通过在U型槽臂加载弧形,该天线的频带宽度和相对带宽分别可达3.4～11.2 GHz(S11≤–10 dB)和107%,达到了展宽带宽的目的。该天线不仅可以实现超宽带,而且结构简单,尺寸小,易于集成。

超宽带嵌套同轴波导组合馈源的实验研究

超宽带波导馈源在反射面天线中有着巨大的应用潜力。本文分析设计了一个四腔体 60∶1带宽 ( 1～60GHz)的超宽带嵌套同轴波导组合馈源。文中详细讨论了馈源的性能 ,该馈源在整个工作频带内有小于 -10dB的反射损耗。馈源的每个同轴波导腔工作于圆极化TE11模。馈源的相关参数由实验测量 ( 1～ 8GHz)和有限元法仿真( 8～ 60GHz)

超宽带脉冲辐射天线的馈源设计与优化

为获得良好的超宽带特性和高增益特性,对脉冲辐射天线的馈源进行设计与优化.以梭形馈电臂结构为基础,通过电磁仿真着重研究了馈电臂边界形状和馈电臂间夹角对天线性能的影响,获得了各参数对天线性能的影响趋势及天线结构参数的最优值.对天线的实测结果表明,此脉冲辐射天线具有非常宽的阻抗带宽,其反射损耗低于-10,dB的频率范围达到0.97～18.8 GHz,同时天线具有较高的增益,在2～14 GHz范围内增益值为15.4～30.1 dB,测量结果与仿真分析吻合良好.该天线可以广泛地应用于超宽带通信、脉冲雷达等领域,具有非常广阔的应用前景.

一种宽频带自跟踪馈源的设计

针对一种高性能宽频带自跟踪馈源的使用需求,提出了由8路天线单元合成双圆极化和差波束的新型设计思路.介绍了这种天线实现圆极化和差波束的馈电原理,应用仿真软件Ansoft HFSS对8单元阵列进行了仿真设计,给出了仿真方向图,分析了8路馈电信号幅度和相位误差对设计的影响.结果表明,该馈源在一定幅度相位误差范围内,实现了1~12GHz频带范围内单脉冲跟踪,且具有良好的性能.

TEM喇叭天线设计与实验

设计了一种带有机玻璃天线罩的地平板结构横电磁波(TEM)喇叭接收天线,通过对馈入结构和辐射特性的理论分析初步确定关键结构尺寸,然后利用CST建立天线真实模型,完成相关结构参数的仿真优化,实现了快脉冲的较小馈入反射,时频特性良好。最后的天线测试结果表明,该TEM喇叭天线输入阻抗56Ω,有效高度0.024 m,传递函数在3 GHz以内保持稳定,具备较好的时域保真度和馈入反射特性,适于作为超宽带接收天线。

平衡馈电超宽带探地雷达系统的研究与实现

提出了一种新型平衡馈电超宽带探地雷达系统的设计方法,并研制了实际的电路系统。该雷达系统关键技术包括发射机平衡脉冲的实现,取样脉冲产生方法以及取样门的设计。发射机电路产生脉冲宽度为500 ps,峰值电压幅度为8 V的平衡脉冲信号。接收机采样带宽高达4.3 GHz,为平衡取样门结构,对宽带信号进行采样和保持。对雷达系统进行穿透探测实验,实验结果表明:雷达系统能成功接收携有目标信息的雷达回波信号,并能检测到混凝土实体后面的金属物。该雷达系统适合浅层高分辨率目标检测的应用。

一种新型单馈点宽带圆极化微带天线的设计

介绍了一种新型单层单贴片圆极化微带天线。该天线采用同轴线单点馈电,通过在圆形贴片上开C型缝的方法实现圆极化辐射并同时展宽了天线的阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于C波段时,3dB轴比带宽为2.6%(124 MHz),VSWR<2的阻抗带宽达到10%(477 MHz)。证明了在贴片上开C型缝是展宽带宽和实现圆极化的有效方法。

一种宽带宽角圆极化天线的设计研究

本文提出了一种宽带圆极化微带层叠天线形式,天线采用多层结构,使用正交耦合缝隙附加90°相移对贴片馈电,以达到宽带宽角圆极化工作的目的。采用矩量法对天线进行了计算,确定其最终的各项参数。通过对样机的测试表明,天线性能与计算结果相符很好,驻波比小于2的相对带宽大于35%;天线方向图在140°的范围内增益大于0dB,轴比在30%的带宽内小于3dB,是一种性能优良的宽带双极化天线。

一种长阵子边馈电的微带对数周期偶极天线的设计

给出了一种可作为被动天线的超宽带微带印刷对数周期偶级天线，采用渐变线馈电实现了非平衡到平衡的转换，利用8对阵子得到了驻波2以下的8～18 GHz带宽，在整个带宽内，方向图稳定，前后比小于-20 dB，增益均大于7 dB，仿真结果与实测结果基本吻合，可作为超宽带小型化被动天线使用。

天籁计划射电望远镜中宽带馈源的研制

暗能量约占宇宙总密度的3/4,但其成团性很弱,且与普通物质的相互作用也极其微弱,很难在实验室内直接进行测量,因此对它的探测主要是考虑其在宇宙尺度上的引力效应,即需要测量不同时期宇宙膨胀的速度H(z)(哈勃参数)。为了实现暗能量的高精度观测,天籁计划正在研制一种针对暗能量探测的专用射电阵列望远镜,其中馈源要求具有宽频带特性。本文将主要提出一种适用于天籁计划需求的宽带馈源型式,通过改进方板偶极子、附加反射腔以及巴伦馈电的结构型式,并用三维电磁仿真软件CST Microwave Studio对不同型式宽带馈源的电性能进行仿真计算,通过结构选优设计获得结构参数,制作了实物模型,经实验测试结果和仿真结果吻合,较好满足项目的需求。

Ka波段卫星通信四元微带天线阵的研制

针对口径耦合微带天线的特点,设计了一种用于Ka波段卫星通信的四单元微带天线阵。为了改善天线的辐射性能,采用口径耦合的方式馈电,引入双层悬置贴片和空气层展宽了天线带宽,并利用低介电常数薄介质基片有效抑制了表面波损耗。用CST软件进行仿真和优化。实物测试结果表明在设计频带范围内,该天线具有较小的回波损耗,较低旁瓣,增益明显高于同类天线,且结构简单,易于制作和组阵,具有较高实用价值。

“SKA建设准备阶段关键问题研究”项目立项报告

该报告在SKA科学目标预研究、天线研究、宽频带大视场接收机系统研究等方面,设立相应研究,针对性地开展相关的射电天文前沿科学和高技术研究。在SKA科学目标与研究方面,主要围绕宇宙再电离、暗能量与暗物质本质、河外射电源、SKA核心数据处理技术等课题开展预研究,同时组织国内射电天文界的相关力量,逐步凝练并形成中国SKA早期科学目标,并在此过程中,逐步发展国内的SKA科学研究团队。同时,将实施中国SKA人才培养计划,为我国未来SKA科学研究进行人才储备建设。在天线阵列研究方面,开展高频段口径15 m天线的天线理论、机械结构、馈电系统,以及大批量、低成本、高可靠性的天线研制技术研究。在宽频带大视场接收机技术方面,开展SKA先进仪器计划中的宽频带单波束接收机和相位阵技术研究,为SKA和国内大口径射电望远镜做相应技术储备。该项目拟基于大学、研究所和工业界现有研究队伍,以产学研合作的方式,培养、发展和壮大我国参与SKA未来建设和科学运行团队。

TEM喇叭馈源与共面馈源脉冲辐射天线性能比较

在反射面尺寸一定的情况下,优化设计了TEM喇叭馈源与共面馈源脉冲辐射天线,并对比了两种天线的辐射性能。分析了反射面型脉冲辐射天线的工作机理,通过准静态近似,分别得到了两种天线的远区辐射场解析解。通过理论求解,得到了两种馈源在反射面口径造成的场分布,为天线结构设计提供参考。通过分析不同脉冲宽度时两种天线的辐射情况,比较了这两种馈源性能的优劣。完成了上述两种GW级高功率高效率馈源的研制,并开展了对比实验,实验结果与理论分析相吻合。