一种用于超高频RFID阅读器的端射圆极化天线

本文提出了一种宽轴比带宽的RFID阅读器端射圆极化天线。该天线结构简单,采用矩形波导结构(等效为磁偶极子)结合一对蝶形振子结构(等效为电偶极子),同时采用四分之一波长的微带线结构和U型微带线调节阻抗匹配以及移相。最终,设计实现了一款超高频端射右旋圆极化天线,仿真结果表明该天线在谐振频点出的S11为-19.6 dB,阻抗带宽为180 MHz(850 MHz-1030 MHz),3 dB轴比带宽(AR)为130 MHz(850 MHz-980 MHz),可广泛应用于超高频RFID阅读器。

小型宽波束圆极化天线及馈电网络

提出一种新型的小型宽波束圆极化天线及馈电网络。天线由四个独立辐射单元顺次旋转90°组合而成,辐射单元采用平面印刷电路工艺加工、使用容性加载及短路点调配方式实现小型化;使用变形的分支线定向耦合器与移相电路组合,实现具有功率分配与正交移相功能的馈电网络。经理论分析、软件仿真及实测表明:天线高度小于0.12λ,3dB波束宽度大于120°,6dB轴比波束宽度大于180°,辐射特性在15%相对带宽内稳定;天线的驻波比(VSWR)小于2.0的相对带宽为16%。该小型宽波束圆极化天线采用印刷电路工艺制作,结构紧凑,加工成本低、精度高,易于与微波电路集成,其结构也适用于S波段以上更高频段。

新型P波段宽带宽角双圆极化天线单元设计

本文介绍了一种新型P波段宽带宽角双圆极化天线单元的设计,仿真结果和测试结果表明,该天线单元在十分宽的带宽内(50%)实现了两维±60°扫描能力和十分优良的双圆极化性能。

宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线设计

基于波导损耗小、易加工等特点,设计了一种应用于卫星通信系统的新型X波段宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线。采用平面方形喇叭阵列、正交模耦合器和波导窄边耦合功分器来实现双圆极化的工作方式。据此设计,加工了一套16×16单元天线阵列,尺寸大小为440mm×440mm×50mm。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,详细介绍了该天线的设计方法,测试结果和仿真结果吻合良好。测试结果表明,该天线在12%的工作频段内轴比优于1.5dB,驻波比优于1.6,带内增益大于31.0dB,天线辐射效率优于80%。

钢纤维掺量和轴压比对预应力扁梁框架力学性能的影响

利用ABAQUS非线性有限元分析研究钢钎维掺量和轴压比对无粘结预应力混凝土扁梁框架受力性能的影响。有限元模型中混凝土采用塑性损伤模型,考虑了钢纤维对混凝土本构关系的影响,同时采用弹簧单元模拟钢筋与混凝土间的粘结滑移作用。算例表明,采用本文的方法进行钢纤维预应力扁梁框架力学性能研究是可行的。在此基础上,分析不同钢纤维掺量和柱轴压比对无粘结预应力扁梁框架力学性能的影响。研究表明,较大的轴压比可以提高结构极限承载力,但降低结构延性和耗能,对于无粘结预应力扁梁框架,建议在抗震地区其轴压比限制不宜大于0.6。钢纤维可以有效提高预应力扁梁框架的极限承载力、延性和耗能,从而提高其抗震性能,其影响与轴压比的大小有关。

小型化双频圆极化天线设计

为减少多径损耗、抗极化失配并同时满足无线设备对小型化、多频段的需求,提出了一种小型化、宽轴比的双频圆极化天线。天线采用相对于馈线不对称的矩形接地板,实现Wi-Fi(5.15~5.35 GHz)频段圆极化辐射。在此基础上,通过对接地板进行切角处理并刻蚀两个宽度不等的L形缝隙,在不改变天线尺寸的情况下产生低频谐振频率,使天线同时工作在UHF(840~960 MHz)频段,并具有小型化特性。通过在接地板上加载两个高度不等的矩形枝节以及在圆形辐射贴片上刻蚀臂长不等的斜十字形槽,拓宽低频轴比带宽并降低两个频段的轴比值,实现宽轴比的双频圆极化辐射天线。天线最终尺寸为60 mm×60 mm×1.6 mm。仿真与测试结果表明:天线的相对阻抗带宽分别为62.6%(0.79~1.51 GHz)和34.1%(3.84~5.42 GHz),3 dB轴比带宽分别为108.1%(0.34~1.14 GHz)和7.2%(5.08~5.46 GHz),具有良好的辐射特性,可应用于UHF和Wi-Fi频段。

Ku波段宽角扫描圆极化微带阵列天线设计

提出了一种三馈电圆极化微带天线。天线馈电网络采用一分三功分馈电,实现微带贴片天线的圆极化辐射,增加方向图的旋转对称性。用该天线作为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术组成一个3×4阵列,有效地改善了阵列天线的增益扫描特性。研究了该阵列天线波束扫描时的辐射特性和极化特性。仿真结果表明:阵列天线在中心工作频率处能实现俯仰60°的扫描,在扫描范围内增益大于11.9 d Bi,轴比小于2 d B。

一种透射型线-圆极化转换超表面设计

提出了一种单对角线开缝的方形单元构成的透射型极化旋转超表面,并将其应用于宽带圆极化微带缝隙天线的设计中。采用等效电路法分析了超表面实现线-圆极化转换的工作机制,并对天线圆极化带宽的影响因素进行了参数扫描。仿真结果表明:加载超表面使线极化微带缝隙天线产生了圆极化辐射,同时扩展了天线的阻抗带宽。天线相对阻抗带宽达到了33.2%,3 d B轴比带宽达到了19.5%,在阻抗带宽内天线增益均高于6.8 d Bi,表明新型超表面结构具有良好的线-圆极化转换特性。

星载宽波束WACP微带天线设计

本文提出了一种性能良好的S波段单馈点宽波束宽角圆极化微带天线。该天线具有优良的圆对称波束、半功率波束宽度110度、200度宽角范围内轴比小于3dB、增益5.1dBi,且同时具有体积小、重量轻、剖面低等优点。文中给出了设计仿真和实测结果,两者能够很好的吻合。该天线适用于LEO星载天线单元及GPS等相关应用。

一种高效率背腔微带振子阵列天线设计

针对卫星通信需求,设计了一种L/S波段宽带圆极化背腔印刷板微带振子阵列天线,由5个切边矩形微带贴片振子辐射单元组成,可实现左右旋双圆极化辐射,又可形成差波束信号用于跟踪。通过对矩形微带贴片、背腔大小以及布阵间距进行结构调整得到一种新型宽带圆极化天线。仿真结果表明,天线工作频段为1.3~2.4 GHz,在通带内轴比参数AR<2,绝对带宽达到1.1 GHz,相对带宽达到59.5%。实现宽带工作的同时,具有良好的圆极化特性。将其作为反射面天线的馈源,使天线具有很高的增益和效率。

一种小型化宽带宽波束平面四臂螺旋天线

设计了一种GPS／北斗频段的小型化具有宽带宽波束宽轴比特性的平面四臂螺旋天线。该天线分为馈电网络和辐射体两个部分，馈电网络采用平行双线差分馈电，引入180。相位差，从而减少了一级功分器，使馈电网络的平面尺寸减小一半；辐射体部分采用平面结构，每个天线臂采用倒F形式，逆时针旋向印制在介质基板上，中间增加了空气层来增大天线的增益，这种平面结构大大降低了天线的高度。馈电网络的信号通过馈电金属柱传输至辐射体。通过电磁仿真软件AnsoftHFSS仿真和优化，并制作了实物。测试结果表明：中心频率1．57GHz处的相对带宽（VSWR〈1．5）达到12．7％，增益达到3．38dBi，俯仰面的半功率波瓣宽度为110°，俯仰面的3dB轴比宽度为132°，方位面的不圆度为0．5dB。

应用于卫星导航的高增益宽轴比波束圆极化天线设计

本文设计了一种应用于北斗B3频段的高增益宽轴比波束圆极化卫星导航天线。该天线采用圆环贴片作为辐射单元,圆极化波由两路幅度相等、相位相差90°的线极化波合成,本次设计利用圆形金属轴套提高3d B轴比波束宽度。使用HFSS对该天线进行仿真分析,最后进行加工测试,结果表明:在1.25~1.286GHz频段内电压驻波比(VSWR)小于1.4,该频段内小于3d B轴比波束宽度达到118°,且辐射主方向增益大于7d Bic。该天线也可作为卫星导航天线阵列单元使用。

宽带圆极化十字交叉印刷偶极子的设计

提出了一种工作于S频段的有宽轴比带宽特性的十字交叉印刷偶极子天线。通过长/4g?(g?表示中心频率的导波波长)的相位延迟曲线,使其四个振子臂顺序呈现90°的相差,来实现其圆极化性能。为展宽天线的圆极化性能,采取对其四个振子臂切角的方法,使高频段产生另外一个轴比最低频点,从而来拓展天线的轴比带宽。运用Ansoft HFSS软件对天线进行优化设计,仿真结果表明:设计的十字交叉偶极子不但具有37.3%(2.29~3.34GHz)的3d B轴比带宽,而且还有45.8%(2.02~3.22GHz)的阻抗带宽(VSWR≤2),主极化峰值增益在频点2.5GHz处达7.2d Bic。

S波段宽波束圆极化天线设计

随着现代无线通信系统的发展,对天线也提出了一些特定的更高的要求。设计了一种S频段宽波束圆极化微带天线,以满足系统对天线宽波束辐射的要求;在天线的辐射贴片上附加寄生贴片以展宽天线带宽,并利用金属化过孔以实现单边短路,达到天线小型化设计的目的;利用旋转结构结合多点馈电技术以获得微带天线宽波束圆极化辐射。通过理论分析并利用三维电磁仿真软件HFSS对天线进行了仿真设计和实验,仿真结果与测试结果吻合良好。

一种宽轴比波束宽度的圆形微带天线的设计

针对中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)L频段天线,本文设计了一种宽轴比波束宽度的微带贴片天线。该天线中心频率是1.616GHz,采用双层圆形贴片结构,在下层贴片加载4根销钉。仿真结果表明:反射系数S11<-10dB带宽是85MHz(相对带宽为5.26%);小于3dB的轴比范围在xoz面为151.0°,在yoz面为143.6°,中心频率点增益是8.73dB。与加载销钉的单层圆极化微带贴片天线相比,加载销钉的双层结构展宽阻抗带宽和宽轴比波束宽度范围。

一种小型宽波束圆极化天线

为展宽圆极化天线的轴比波束宽度,并保持天线的低剖面和小型化,基于基片集成波导结构设计了一种环形缝隙天线。该天线由一个准方形基片集成波导腔、一个蚀刻在顶层的八边形环形缝隙和四个阶梯形微带短截线组成。首先对方形环缝隙天线的电场和等效磁流分布进行了分析,发现方形缝隙边长的电长度是影响3 dB轴比波束宽度的主要因素;通过在缝隙中引入短截线和对方形缝隙切角,能有效地调整该电长度。天线实测的3 dB轴比波束宽度在xoz和yoz面分别为220°和178°,在边射方向的主极化增益为6.42 dBi,适合用作导航系统的便携式终端天线。天线的尺寸为0.47λ_(0)×0.47λ_(0)×0.029λ_(0),其中λ_(0)为中心频率5.67 GHz的自由空间波长。

一种用于GPS卫星导航的四臂螺旋圆极化印刷天线

在GPS导航中,作为非跟踪的地面站天线需要具有半球覆盖、宽波束、圆极化的特性,结构紧凑的四臂螺旋天线可以满足该需要。提出了一种新型一体化四臂螺旋印刷天线结构,采用四分之三波长四线螺旋线,通过单端口中心位置馈电实现依次相差90°的馈电网络,形成高增益圆极化波束。实验结果表明:该四臂螺旋印刷天线在1 575.42 MHz的轴比RA≤3 dB,增益大于等于5.6 dBi,具有良好的右旋圆极化辐射特性。天线具有重量轻、尺寸小的优点,且在低仰角时,其圆极化性能也能满足导航系统的要求。

宽柱双梁节点抗震性能试验研究

为研究托换后宽柱双梁节点的抗震性能,设计制作了6个1∶2缩尺的宽柱双梁节点,并进行了拟静力循环加载试验,研究了轴压比、纵梁对宽柱双梁节点的承载能力、刚度、耗能及延性等性能的影响。结果表明:混凝土与钢筋之间存在一定的粘结滑移,但节点总体抗震性能良好;轴压比的增大在一定程度上提高了试件的极限承载能力,增大柱顶轴压力提高了节点核心区的抗剪承载力,但节点的延性出现了显著的下降;通过平面宽柱双梁节点与空间宽柱双梁节点对比,平面宽柱双梁节点的极限承载力更优。

基于人工电磁结构的宽波束天线设计

针对传统宽波束天线的局限性,提出基于人工电磁结构的宽波束天线设计.该天线采用两层结构设计,底层辐射体通过引入接地短路探针的方式拓宽圆极化3 d B轴比波束;顶层为方环结构的人工电磁结构,利用其波束赋形特性,增大天线半功率波束宽度.基于该方法设计的天线,兼顾宽圆极化3 dB轴比波束和半功率波束特性,能够应用于北斗卫星导航系统用户终端.

轴压比对宽扁梁柱节点受力性能影响的分析

运用ANSYS软件,对宽扁梁柱节点进行有限元分析,重点研究了轴压比对模型的承载力、梁端位移及荷载位移曲线的影响,认为合理控制轴压比在0.2 ～0.7的范围内,能使结构具有较高的承载力及较大的刚度,这就为宽扁梁在实际工程中的应用提供理论依据.