拱形基板微带贴片天线性能分析

提出了一种新型微带贴片天线,对不同角度下天线的反射损耗、带宽和方向图进行了仿真.与普通微带贴片天线相比,这种新型天线的相对阻抗带宽(S11衰减到-10dB)一般在20%以上,个别角度下能达到43%,而且方向图有较大变化.     

Design of Cross-Shaped CPW-Fed Ultrawideband Slot Antenna

A new design of ultrawideband(UWB) antenna of coplanar waveguide(CPW)-fed is proposed. The antenna is composed of a cross-shaped patch and house-shaped slot with the minimum dimension of 21 mm ×20 mm × 1.6 mm. The analysis of S11, VSWR, radiation pattern and surface current is discussed with HFSS simulation software, and also the effect of parameters is presented. Experimental results show that the bandwidth of the antenna covers 110.67%(3.3—11.6 GHz) of UWB range with return loss better than 10 dB. And the good impedance matching in frequency band confirms the antenna is a good candidate for the application of wireless system.     

E型贴片微带天线性能分析

在矩形微带贴片天线的基础上,通过在贴片上开两条对称的缝隙而得到E型贴片.讨论了E型贴片缝隙的长度、宽度和相对位置对天线的输入阻抗、带宽、谐振频率的影响.通过适当的改变缝隙的参数,可以实现宽频带阻抗匹配,减少外围电路设计的复杂性.     

一种U型宽带微带天线的设计与制作

对微带天线频带的展宽方法进行了研究,借助于时域有限差分法进行数值计算.经过反复修改设计,选择了在接地板“开窗”的方法,并且贴片设计为“U”型结构.对天线的散射参数、方向图等参数进行了仿真分析;用聚四氟乙烯玻璃漆布敷铜板作为原材料、对天线进行了实际制作;用AV3616XA射频微波网络分析系统对天线进行了测试.均得到了较好的结果,相对带宽达到了27%.     

带金属柱的背腔式矩形贴片天线的谐振频率

采用有限元和界面积分公式混合的数值方法对带金属柱的背腔式矩形贴片天线进行分析，通过分析输入阻抗，详细讨论了金属柱的大小和馈电点的位置对天线谐振频率的影响．结果表明，天线的谐振频率随金属柱的尺寸增大而上升，且背腔式贴片天线的内部场结构也与普通贴片天线不同．     

X波段4单元矩形径向线馈电螺旋阵的设计

为探索高功率高增益天线的实现途径,提出并设计了一种矩形径向线馈电螺旋阵.阐述了矩形径向线馈电螺旋阵的工作原理,对辐射单元、耦合探针和馈电系统进行了详细设计,进而得到一个X波段4单元阵列天线模型.对该模型进行的数值模拟结果表明,在8.5~10.3 GHz的频带范围内,天线反射系数小于0.1,增益大于12 dB,轴向轴比值小于1.9.     

18单元线极化径向线阵列天线优化及实验研究

为了改善18单元线极化径向线阵列天线的辐射性能,通过改变子阵馈电网络封口形状并优化馈电探针、改进单元天线和适当减小阵列天线单元间距3种方法,对阵列天线进行优化,对反射特性和辐射特性进行理论分析、数值仿真和实验研究.仿真结果表明:中心频率1.57 GHz上的反射系数为0.067,增益为18.73 dBi,轴比为-39.82 dB;在1.43～1.76 GHz范围内,反射系数小于0.15.实验结果表明:中心频率1.57 GHz上的驻波比为1.19(对应的反射系数为0.087),增益为17.65 dBi,轴比为-39.2 dB;在1.47～1.77 GHz范围内驻波比小于1.4(对应的反射系数为0.17).仿真结果与实验结果相符.     

矩形贴片天线有限接地面对方向图的影响

讨论了一致性几何绕射理论（ＵＴＤ）的适用范围，并提出其适合于源离绕射边近的处理方法。在此基础上讨论了矩形贴片天线有限接地面的影响。数值结果与已发表的文献中的实验结果符合很好。     

高功率16路功分器的设计

为满足高功率微波辐射天线对其馈电系统的要求,针对现有高功率多路功分器的不足,研制了一种新 型的高功率16路功分器.该功分器由同轴波导-4路矩形波导、H-T分支和波导同轴转换3个元件构成,其16路 输出具有等幅同相的功率分配特性.设计了中心频率为2.85GHz的功分器,并对其进行了数值计算和试验研 究.试验结果表明:该功分器在中心频率2.85GHz下,传输损耗约0.4dB,驻波系数为1.3,输出功率不平衡度约 暲0.7dB,相位不平衡度约5;在2.78 ~ 2.92GHz的频率范围内(中心频率的5%带宽),传输损耗小于 0.6dB,驻波系数小于1.5.分析结果还表明,该功分器的功率容量瓶颈在输入同轴波导处,与内部其他结构无 关,因而可实现对高功率微波源输出功率的分配.      

基于阻抗特征的高速铁路供电臂联跳保护方案

为了快速有选择性的实现高速铁路全并联AT供电牵引网的保护,提出了一种基于阻抗特征的联跳保护方案.应用回路电压方程和基尔霍夫电流定律推导了发生故障时变电所、AT所、分区所处的短路阻抗表达式,分析了各处阻抗与故障位置的关系,在变电所、AT所、分区所配置距离Ⅰ段保护,并用联跳命令将同一供电臂的保护构成一个整体的保护方案.当任一供电臂的保护检出故障时,跳开对应的所内断路器,并向同一供电臂的其它保护发送联跳命令,实现供电臂的快速保护.仿真结果表明,所提方案能在故障后100 ms内隔离故障供电臂,同时不中断并联供电臂的供电,实现了保护的选择性和速动性.      

基于NSGA-Ⅱ的宽带天线匹配网络设计

针对天线宽带匹配网络的设计,各种不同的方法相应地被提出,其中对天线的输入阻抗进行匹配是一种有效的方法.利用精英保留非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)设计宽带天线匹配网络,实现网络输入端口反射系数和传输功率增益的多目标优化.仿真实验表明,所设计的宽带天线匹配网络具有随天线阻抗变化灵敏度低的优点,天线效率达到50％以上,证明了NSGA-Ⅱ算法的有效性.     

基于微遗传算法的超宽带天线(阵)优化

为满足天线的不同设计要求,提高设计效率,采用时域有限差分法（FDTD）,并与微遗传算法（MGA）结合,用于超宽带天线的优化设计.分析表明,用微遗传算法比遗传算法收敛快.以TEM喇叭天线为例证明了该方法的有效性.用FDTD分析了超宽带电磁脉冲经同轴线馈电在平行板传输线和超宽带天线中的传输过程,得到了天线的时域信息.由天线的时域信息计算天线的性能参数,再用归一化的性能参数构造适应度函数,最后用微遗传算法优化天线结构.     

最小二乘配点法分析微带天线问题

本文利用加权余量法中的最小二乘配点法分析了任意形状的微带天线, 文中以圆形天线为例进行了数值计算,所得结果与实验结果十分吻合。      

Wrinkle analysis of the space inflatable paraboloid antenna

The presence of wrinkles in the membrane is the main factor to induce the reflector surface inaccuracy of the space inflatable antenna. Based on the commercial finite element package ABAQUS, a numerical procedure for membrane wrinkle analysis was set up and used to analyze a space inflatable antenna which was under inner pressure to evaluate its wrinkle characteristics. First, the inner pressure effect on the reflector’s wrinkle pattern was studied thoroughly. As inner pressure increases, both the number and the amplitude of the wrinkles decrease, but the total deformation of the whole reflector surface increases much. Second, the influence of the interactions between antenna’s parts was investigated comprehensively. Any kind of unwanted interaction deteriorates reflector’s wrinkle characteristics. The works are valuable to the development and research of the space inflatable antenna.     

同轴虚阴极振荡器微波输出模式

为深入理解同轴虚阴极振荡器的工作原理，结合同轴虚阴极振荡器的实验结果，通过理论和数值模拟分析了同轴虚阴极振荡器微波输出模式．分析结果与在远场条件下的通过实验获得的天线辐射方向图对比．研究结果表明，同轴虚阴极振荡器输出微波由TM01，模式和TE11模式共同组成，其中TM01模式所占比例约为66％～75％，TE11模式所占比例约为25％～34％．     

横纵摇对舰载GNSS信号多路径效应的影响

建立了舰船相关坐标系与舰载GNSS天线相关坐标系, 构建了GNSS卫星与倾斜天线的空间位置关系模型; 基于理论分析与动、静态试验, 给出了舰船摇摆条件下GNSS信号的多路径效应随接收机天线倾斜角的变化规律。研究结果表明: 当舰载天线受横纵摇影响连续处于摇晃倾斜姿态时, 卫星信号多路径效应的变化与天线倾斜方向、天线倾角和卫星相对高度角的差有关; 卫星位于天线倾斜方向时, 相对高度角大于天线倾角的卫星信号多路径效应不受天线姿态变化的影响, 小于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角的增大而增大, 且逐渐趋于稳定; 卫星位于背对天线倾斜方向时, 相对高度角大于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角增大而缓慢增大, 小于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角增大而显著增大, 甚至部分卫星信号完全失锁; 卫星处于倾斜天线天顶方位时, 其多路径效应不受天线倾斜角影响。可见, 根据舰船不同姿态确定各颗GNSS观测卫星信号置信度, 可为海上动态精密定位与测量的误差修正问题提供解决方向。      

L型探针馈电宽频带微带贴片天线的设计

本文从传统的微带贴片天线出发,基于L型探针馈电方式,设计了一款适用于第二代、第三代移动通信系统的宽频带微带贴片天线,并利用AnsoftHFSS软件对其结构和性能进行了仿真分析。     

Multi-Band Hybrid Mobile Phone Antenna Based on Electromagnetic Coupling

This research presents a multi-band hybrid mobile phone antenna based on electromagnetic coupling,which can be applied to mobile handheld devices, occupying a small board space of 39.7 mm × 15.6 mm on the system circuit board. By adding resonant and coupled branch instead of multi-feed on the traditional bent antenna,this design provides four wide operating bands of 0.772—0.998 GHz, 1.540—1.600 GHz, 1.680—2.270 GHz and2.300—2.690 GHz with the hybrid feature of planar inverted-F antenna(PIFA), L-shape, U-shape and S-shape structures, which cover nine-band, i.e., GSM850, GSM900, GPS1575, DCS1800, PCS1900, IMT200, LTE2300,LTE2600 and Blue Tooth/Wi-Fi. Ansoft software HFSS is used in this research to make the antenna performance better and the operating principle of the proposed antenna is described in detail. Result of simulation reveals that the maximum gains of these four wide bands are 2.20,-0.99, 4.01 and 4.05 dBi, respectively. Moreover, this research also tests the return loss(S11) of the fabricated antenna with the vector network analyzer and the result is in accordance with the simulation result on the whole. There are four wide resonant frequencies which cover nine-band of wireless wide area network(WWAN), wireless local area network(WLAN) and long term evolution(LTE), when the available bandwidth is better than 6 d Bi return loss.     

Link Budget Analysis for Massive-Antenna-Array-Enabled Terahertz Satellite Communications

Broadband satellite communications can enable a plethora of applications in customer services, global nomadic coverage and disaster prediction and recovery. Terahertz (THz) band is envisioned as a key satellite communication technology due to its very broad bandwidth, astrophysical observation advantages and device maturing in recent years. In this paper, a massive-antenna-array-enabled THz satellite communication system is proposed to be established in Tanggula, Tibet, where the average altitude is 5.068 km and the mean-clear-sky precipitable water vapor (PWV) is as low as 1.31 mm. In particular, a link budget analysis (LBA) framework is developed for THz space communications, considering unique THz channel properties and massive antenna array techniques. Moreover, practical siting conditions are taken into account, including the altitude, PWV, THz spectral windows, rain and cloud factors. On the basis of the developed link budget model, the massive antenna array model, and the practical parameters in Tanggula, the performances of signal-to-noise ratio (SNR) and capacity are evaluated. The results illustrate that 1Tbit/s is attainable in the 0.275—0.37 THz spectral window in Tanggula, by using an antenna array of the size 64.     

大气激光通信中几种调制方式的性能比较

为选择适合大气激光通信的信道调制方式,对湍流信道下的大气激光通信系统中的OOK,PPM,DPPM和DPIM调制方式的包误码率(PER)和带宽性能进行了仿真分析.结果表明,DPIM的PER性能最好,PPM和DPPM次之,OOK最差.当调制参数较小时,PPM的带宽性能较好;当调制参数较大时,DPPM和DPIM的带宽性能较好.除OOK之外的3种调制方式需要的功率都较小.