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%.     

天线运动参数的自动测量

天线运动参数如天线扇扫范围、天线扇扫速度、天线环扫速度等参数的测量通常采用手动计时器测量.提出了采用计算机及FPGA技术进行天线运动参数的自动测量,介绍了天线扇扫范围、天线扇扫速度、天线环扫速度的测量原理、实现方法并给出了测量电路的电路框图.分析了各参数的软件算法,并给出了计算公式.最后进行了测量误差分析,并给出了实际的测试结果.采用该测量系统减少了测量时间,简化了测量方法,提高了测量精度,解决了天线运动参数的自动测量问题.     

基于FDTD法的小型化微带天线设计

以微带天线小型化为目标,进行设计研究.利用FDTD法对几种平面贴片天线进行分析,通过比较各天线散射参数的频域响应寻找一种既能保持微带天线原有优点,又可实现小型化的方案.使得天线能够满足个人通信手持终端设备对体积和重量的严格要求.     

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.     

基于实测载荷谱的ATP天线梁随机振动疲劳分析

为提高某地铁转向架ATP天线梁结构疲劳寿命,对天线梁结构进行随机振动疲劳分析.依据某地铁天线梁的动应力测试数据,并结合部件焊接接头的S-N曲线,研究天线梁结构的疲劳寿命;建立天线梁结构的有限元分析模型,并在实测载荷谱作用下,对天线梁结构进行随机振动分析与疲劳寿命预测,分析结果表明:天线梁疲劳薄弱部位与基于在线动应力测试的结果一致,不满足设计要求;依据随机振动疲劳分析优化的新型天线梁结构经过线路测试与分析,其结构满足350万公里的运营要求.     

一种基于超介质的超宽带天线设计

提出一种基于超介质加载的超宽带天线.超介质结构由提供负介电常数的电容加载带(CLS)和提供负磁导率的开口谐振环(SRR)共同构成.针对原始窄带微带天线的特性,使用电磁仿真软件HFSS对超介质进行结构设计,使其能够在超宽带频带内产生均匀分布的多谐振点.对超介质进行电磁参数提取,其同时实现双负特性.研究超介质加载个数对展宽天线带宽的影响,确定加载个数.对天线进行辐射贴片开槽、缺陷地处理,实现多频带融合.最终设计的超宽带天线阻抗带宽达到2.89～12.07 GHz,相对带宽达到127.72％,是原始天线的54倍.对天线进行制作,实测结果与仿真结果基本吻合.     

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.     

井下无线数据交换器天线研究与设计

根据石油工业工程需要,研究开发了一套用于井下流量、温度、压力监测的无线数据交换系统,系统通过无线方式从井下提取已采集的数据并实时传送给地面监测系统.在该系统中,天线作为井下无线数据交换的核心部分,起着决定性的作用.文中针对这一应用介绍了天线的设计方法、工作方式及参数计算举例,给出了经过优化设计后的天线各参数值,实验结果验证了其有效性.     

基于MOEA/D算法的三陷波超宽带天线设计

为实现超宽带通信中对WIMAX(3.3～3.7 GHz)、WLAN(5.150～5.825 GHz)和ITU(8.01～8.50 GHz)频段干扰的抑制,提出了一种基于MOEA/D算法优化设计的具有三陷波特性的超宽带天线。天线采用T形结构作为辐射贴片,通过改变贴片形状等方法实现在3～12 GHz的超宽带。在辐射贴片上刻蚀两个U形缝隙和在传输线两侧加载C形开口环,对天线进行陷波设计。利用MOEA/D算法对陷波结构的结构参数和加载位置进行优化,实现了在3.31～3.69 GHz、5.25～6.13 GHz和8.01～8.51 GHz频段的陷波效果,成功抑制了频段干扰。与传统扫频优化的设计方法相比,采用MOEA/D算法设计的天线在陷波频带内增益低至-19 dB,各陷波频带准确度误差均在3.6%以下,提高了天线的设计效率,具有一定的工程应用价值。     

基于可适应设计的起重机小车平台规划

为了适应当前大规模定制的发展趋势,增强企业对已有设计知识的重用,缩短产品开发周期,在产品平台规划中引入可适应设计理念。以公理设计作为指导框架,在对客户需求及产品功能结构分析的基础上,对起重机小车采用"Z"字形映射方法获得小车FR-DP映射图,构建小车的公理设计矩阵;在分析起重小车设计参数间的关联度基础上,建立小车设计关联矩阵;规划出小车的平台参数、变型参数和定制参数,进而根据设计要求对这3类参数进行调整和配置,最终实现起重机小车可适应平台设计。