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.     

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。     

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.     

哑铃形EBG结构微带天线的设计与仿真

以哑铃形EBG结构为研究载体,通过数值计算,对其带隙特性进行了研究.结果表明:在一定范围内哑铃形结构矩形边长增加、狭缝长度增加、介质基板厚度增加、介电常数增加,带隙中心频率呈下降趋势,而狭缝宽度增加,带隙中心频率呈上升趋势;同时表明介质基板厚度、介电常数增加,禁带宽度上升,狭缝宽度增加,禁带宽度下降.依据所得结论,设计了一Ku频段的微带贴片天线,与无EBG结构的同尺寸天线相比,其单元天线增益提高了1.68 dB,方向图特性得到了很好的改善.     

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.     

哑铃形EBG结构微带天线的设计与仿真

以哑铃形EBG结构为研究载体,通过数值计算,对其带隙特性进行了研究．结果表明：在一定范围内哑铃形结构矩形边长增加、狭缝长度增加、介质基板厚度增加、介电常数增加,带隙中心频率呈下降趋势,而狭缝宽度增加,带隙中心频率呈上升趋势;同时表明介质基板厚度、介电常数增加,禁带宽度上升,狭缝宽度增加,禁带宽度下降．依据所得结论,设计了一Ku频段的微带贴片天线,与无EBG结构的同尺寸天线相比,其单元天线增益提高了1．68dB,方向图特性得到了很好的改善．     

电阻加载对V形振子时域幅射特性的影响

本文利用时间步进法求解用高斯脉冲激励的加载的线结构天线的微分一积分方程,得到了v形 振子辐射场及其瞬时最值的空间分布,分析了振子加载后辐射特性的变化。这对时域天线的实 际工程应用有一定的意义。      

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.     

枝节加载的高性能双模双频段滤波器

随着通信产业的蓬勃发展,双频段无线通信系统对双频段滤波器的要求愈来愈高。实现滤波器的带宽和中心频率可控且保持良好的阻带特性一直是难以解决的问题。该文提出了一种采用枝节加载双模开环谐振器设计的微带双模双频段滤波器。该双模双频段滤波器是通过两个工作在不同频段的单频段双模滤波器并联而成的,因此滤波器两个频段的带宽和中心频率是独立可控的。在滤波器的设计中,采用延长耦合馈线的方法实现了过耦合,进而达到了抑制寄生通带的效果。最后,设计了一个工作在2.4/3.5 GHz的应用于无线通信领域的双频段带通滤波器,并对其进行了加工和测量。测量结果和仿真结果的良好吻合验证了设计理论的合理性。     

城市轨道车轮结构振动-声辐射一体化优化方法

为了降低城市轨道车辆的车轮结构噪声，以服役的双S型辐板车轮为研究对象，建立了考虑振动与声辐射融合的城市轨道车轮结构噪声优化模型，获得了一种自上而下呈不等厚特征辐板的新型降噪车轮廓形，提出了以轨道车轮辐板区域为设计域的车轮结构振动-声辐射一体化优化方法；将整个辐板区域确定为设计域，分别设定编码规则、选择规则、交叉规则和变异规则，使振动-声辐射优化目标函数逐渐收敛，从而进化为较优的降噪车轮廓形，实现轨道车轮振动-声辐射结构优化设计；利用成熟有限元工具获得优化车轮的静强度、疲劳强度和振动声辐射性能，进一步验证双S型辐板车轮新型结构噪声优化结果的有效性和可靠性。研究结果表明：车轮结构振动-声辐射一体化优化方法适用于降噪车轮的结构廓形优化，优化后车轮峰值声功率级较原双S型辐板车轮降低了4.26 dB(A),在0～5 000 Hz频段范围内声功率级峰值处降噪效果明显；从辐板结构特征上看，双S型辐板车轮的辐板由优化前的基本等厚辐板进化为不等厚辐板，车轮辐板的不等厚特征有利于降低车轮的声辐射水平，从车轮的经济和降噪性能兼顾的角度，建议采用不等厚辐板车轮廓形作为轨道车轮降噪模型。     

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%.     

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%.     

ETC 系统中路边单元的设计

基于5．8 GHz DSRC技术设计了ETC系统中的路边单元，进行了系统总体设计，并描述了RS U中天线阵列、微波接收与微波发射电路设计过程，最后给出了基带部分的单片机选型和网络接口实现方法．设计的天线为5．8 G Hz右旋圆极化，采用8单元微带贴片阵列，增益高于14 dBi；设计的射频接收电路采用两级AGC ，接收动态范围高达＋5～-75 dBm ；提出了一种新型ASK调制电路，较之传统调制器电路简洁，调制度5％～95％连续可调；设计的发射电路功率＋0．5～＋31．5dBm，步进0．5dB可调，发射频率5．70～5．85GHz，步进1MHz可调．     

GW级高功率径向线螺旋阵列天线

为提高高功率径向线螺旋阵列天线的功率容量,实现GW级高功率微波定向辐射,通过对螺旋线单元天线和阵列布局的改进,设计了功率容量大于1GW的4圈48单元磁探针径向线螺旋阵列天线,并对其进行了理论分析、数值模拟和试验研究．测量结果表明：在3．6～4．1GHz范围内,天线增益大于22dB,轴比小于2dB,口径效率大于55％．     

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.     

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.     

GMDSS软件无线电体系结构化方案研究

GMDSS通信系统种类繁多,工作频率跨度大,调制方式编码方式各异.使用软件无线电结构可以使GMDSS通信设备软件化、模块化,既可以减小整个通信系统的体积,又具有很大的开放性,适应新技术的发展.本文着重介绍了宽带中频带通采样软件无线电结构化的GMDSS系统方案,对该系统中针对不同频段的A/D器件、数字FIR滤波器设计、抽样频率、中频、本振频率,信号带宽的选取进行了简要的说明.     

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.     

有源周期性结构缩减表面RCS的研究

在飞行器隐身的研究中,如何有效地降低其表面雷达散射截面(RCS)是重点和研究热点.提出结构性吸收概念,利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,在物体表面设置单层或多层周期性结构,并通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件一变容二极管控制周期性结构的性能,从而实现对入射电磁波的吸收和对表面波的抑制,有效降低了机身表面的RCS.仿真实验证明采用单层或双层有源周期性结构表面,在周期性结构带隙频带内,可以将RCS减缩到3～14 dB,并在多层结构理想化优化条件下,达到缩减RCS 20dB以上,并且可以通过电控方法控制减缩RCS的频带范围.     

单片机实现的双陷波数字滤波器及其应用

在研制大坝监测测控仪器中，为了有效滤除在大坝监测信号中的干扰信号，设计了一种适用于单片机软件实现的双窄带陷波数字滤波器，采用８０２２单片机汇编语言，提出了环形缓冲区结构和相对位置指针方法，大大减少了运算时间，提高了运行速度，有效滤除了大坝监测信号中的零点源移和工频干扰