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高功率微波大口径相控阵天线拍波辐射方法研究
1
作者 苏建仓 胡祥刚 +2 位作者 李廷伍 朱晓欣 吴少彤 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期50-53,66,共5页
相控阵天线是未来高功率微波辐射系统的重要形式之一,是当前研究的热点。为了获得超高等效全向辐射功率,高功率微波天线均为大口径形式。而大口径相控阵天线在辐射高功率微波拍波过程中,存在波束分裂、增益下降问题。针对该问题,本文提... 相控阵天线是未来高功率微波辐射系统的重要形式之一,是当前研究的热点。为了获得超高等效全向辐射功率,高功率微波天线均为大口径形式。而大口径相控阵天线在辐射高功率微波拍波过程中,存在波束分裂、增益下降问题。针对该问题,本文提出了一种大口径相控阵天线拍波辐射结构,采用“子阵-面阵”两级馈电形式,解决了拍波辐射过程中波束分裂问题,有效提高了高功率微波系统的综合性能。该方法极大地节约了移相器数量,节省了系统成本,降低了系统复杂度,有利于实现高功率微波系统的小型化,提高系统的可靠性。 展开更多
关键词 高功率微波 拍波 孔径效应 波束分裂
原文传递
大型双板导波天线对核电磁脉冲传输损耗和畸变特性
2
作者 吴刚 肖晶 谢霖燊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1311-1320,共10页
大型导波核电磁脉冲模拟器可为系统级装备试验提供自由空间辐照环境。针对此类模拟器常用的双板导波天线可能存在的传输损耗和波形畸变问题,以电磁仿真软件和算例对比分析研究了3种主要的影响因素,包括土壤的介电损耗及其抑制、前锥板... 大型导波核电磁脉冲模拟器可为系统级装备试验提供自由空间辐照环境。针对此类模拟器常用的双板导波天线可能存在的传输损耗和波形畸变问题,以电磁仿真软件和算例对比分析研究了3种主要的影响因素,包括土壤的介电损耗及其抑制、前锥板向平行板转折的结构不连续、线栅阵列代替金属板的缝隙泄漏。研究结果表明:对上下极板等宽的情形,土壤损耗可使电压传输效率降低25%以上;适当展开下极板宽度可屏蔽土壤损耗;上极板转折处的结构不连续可导致平行段试验空间内电场呈现双峰交叠、幅度降低、波形畸变等特征;最大线间距0.3 m不会导致前沿显著变化。作为工程应用案例,设计了前锥长度60 m、顶高15 m、下极板拓宽3 m、由100根线栅阵列构成上极板的导波天线,试验空间超过20 m×20 m×10 m,实现了前沿2.5~3.0 ns双指数脉冲的无损耗、无畸变传输。 展开更多
关键词 核电磁脉冲 双板导波天线 传输损耗 波形畸变 金属线栅
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加载超表面的宽带低剖面双极化交叉偶极子天线
3
作者 黄文 王冲 +3 位作者 周贤超 宋赟 虢占坤 任仪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期477-485,共9页
该文提出了一种加载超表面(MetaSurface,MS)的宽带低剖面双极化交叉偶极子天线.天线由三部分结构组成:1对交叉偶极子、4个寄生贴片和超表面结构.交叉偶极子用于实现天线的双极化特性.通过在交叉偶极子上方加载寄生贴片和在偶极子臂处开... 该文提出了一种加载超表面(MetaSurface,MS)的宽带低剖面双极化交叉偶极子天线.天线由三部分结构组成:1对交叉偶极子、4个寄生贴片和超表面结构.交叉偶极子用于实现天线的双极化特性.通过在交叉偶极子上方加载寄生贴片和在偶极子臂处开槽,扩展了天线的阻抗带宽.同时将交叉偶极子下方的金属反射板替换为超表面,实现了天线的低剖面.为了提高馈电端口间的隔离度,引入了4个金属短路柱.仿真和测试结果表明,天线|S_(11)|<-10 dB的阻抗带宽为42.5%(2.26~3.48 GHz),在带宽范围内端口隔离度和交叉极化分别大于21 dB和小于-31 dB,天线的整体尺寸只有0.5λ_(0)×0.5λ_(0)×0.074λ_(0)(λ_(0)为工作频率2.9 GHz时对应的自由空间的波长). 展开更多
关键词 双极化 超表面 寄生贴片 低剖面 宽带
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用于多波段的多模式频率可重构天线
4
作者 张彦鹏 孙学宏 +3 位作者 刘丽萍 袁一杰 王艳妮 赵灵芝 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第3期92-95,98,共5页
为了应对频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较窄等问题,基于传统的微带缝隙天线,通过对其进行结构的改造,设计并实现了一种应用于C,S,X,Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线为叉型结构,分别在3个叉形枝节和微带线之间嵌入PI... 为了应对频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较窄等问题,基于传统的微带缝隙天线,通过对其进行结构的改造,设计并实现了一种应用于C,S,X,Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线为叉型结构,分别在3个叉形枝节和微带线之间嵌入PIN二极管,通过控制二极管的导通状态,使天线具有4种不同的模式,分别对应于单频带、双频段、三频段和四频段。此天线尺寸为20mm×22mm,较传统缝隙天线体积减少了20%以上,实现了小型化。天线在工作频点处的最大增益可达5dBi,具有良好的辐射特性。 展开更多
关键词 微带缝隙天线 可重构 多模式 PIN二极管 紧凑型天线
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一种等通量波束的多极化可重构天线
5
作者 靳贵平 潘伟浩 +1 位作者 黄珏泓 廖绍伟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期131-140,共10页
随着航天技术的革新,对近地轨道的通信需求逐年增高。近地轨道卫星就在此背景下产生,主要应用于遥感探测天气预报和数据通信领域。由于近地轨道卫星天线辐射波束所覆盖的地球表面是球面,因此波束通常设计为等通量形式。由于卫星通信通... 随着航天技术的革新,对近地轨道的通信需求逐年增高。近地轨道卫星就在此背景下产生,主要应用于遥感探测天气预报和数据通信领域。由于近地轨道卫星天线辐射波束所覆盖的地球表面是球面,因此波束通常设计为等通量形式。由于卫星通信通常存在极化失配、多径效应等问题,选择多极化而不是圆极化作为近地卫星天线的工作状态能更好地适应复杂的工作环境,保证通信质量,将等通量波束天线和多极化可重构技术结合起来有很大的应用前景。基于一对正交圆极化波能合成线极化波的设计原理,文中提出了一种具有等通量波束的多极化可重构天线,该天线由可重构馈电网络和带扼流环的隔片极化器圆波导组成。馈电网络中嵌入单刀四掷开关(SP4T)与单刀双掷开关(SP2T),通过改变开关的工作状态,馈电网络将给圆波导提供不同的馈电条件,在圆波导内隔片的作用下天线实现两种圆极化与两种线极化的可重构。通过在圆波导口引入扼流环以及波导口作“T”型开槽处理,实现波束赋形,并且保证天线在不同极化状态下辐射等通量波束。实测结果显示,天线在不同的极化状态下-15 dB重叠阻抗带宽14.7%,覆盖4.80~5.56 GHz,方向图顶部在θ为-24°~+24°范围内具有平坦效果,圆极化状态下空间轴比覆盖-51°~+50°,覆盖范围大于方向图顶部平坦范围。天线实测结果与仿真结果有较好的一致性,具有多极化和方向图顶部平坦的优势,可满足移动通信和卫星通信中多极化应用场景的需要。 展开更多
关键词 极化可重构天线 等通量方向图 圆极化 线极化
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可用于WLAN的双频MIMO天线设计
6
作者 李国金 朱佳辉 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第1期115-120,共6页
设计了一款可用于WLAN的双频MIMO天线。天线的正面为L型单极子,背面为金属接地板。通过在接地板上加载耦合枝节使天线具有双频特性。同时,为了天线的小型化,对耦合枝节进行了弯折处理,减小天线尺寸。在两个天线单元之间加载T型寄生枝节... 设计了一款可用于WLAN的双频MIMO天线。天线的正面为L型单极子,背面为金属接地板。通过在接地板上加载耦合枝节使天线具有双频特性。同时,为了天线的小型化,对耦合枝节进行了弯折处理,减小天线尺寸。在两个天线单元之间加载T型寄生枝节和刻蚀矩形缝隙来提高天线的隔离度。使用电磁仿真软件和矢量网络分析仪对天线进行仿真和实测,结果表明:天线的工作频段为2.4~2.55 GHz和5.1~6.3 GHz,覆盖了WLAN的频段,同时在低频段内隔离度高于19 dB,高频段内隔离度高于25 dB。此外,天线的包络相关系数小于0.01且具有全向辐射特性。天线整体性能较好,可以满足WLAN的需求。 展开更多
关键词 MIMO天线 双频段 无线局域网 L型单极子
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一种基于5G应用的圆极化微带相控阵天线
7
作者 李冯 庄伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期13-17,共5页
本文提出一款应用于5G频段,可实现方位面±40°波束扫描的圆极化微带相控阵天线。该相控阵天线单元是由矩形贴片、上下介质板、缝隙耦合馈电结构、金属反射板构成。利用切比雪夫综合法的一分八不等分功分器实现相控阵天线的馈... 本文提出一款应用于5G频段,可实现方位面±40°波束扫描的圆极化微带相控阵天线。该相控阵天线单元是由矩形贴片、上下介质板、缝隙耦合馈电结构、金属反射板构成。利用切比雪夫综合法的一分八不等分功分器实现相控阵天线的馈电形式。测试结果表明,阵列天线的驻波比带宽为3.25 GHz~3.69 GHz,端口隔离度大于25 dB,扫描过程中增益最大为21 dB,增益衰落小于3 dB,最大扫描角处轴比为2.89 dB。该天线具有低剖面、高隔离度、高增益以及良好的波束扫描性能等优点。 展开更多
关键词 5G 微带 相控阵 低剖面 波束扫描
原文传递
低成本接收阵列方向图测试系统与方法
8
作者 王璇 《舰船电子对抗》 2024年第1期101-105,共5页
采用传统的相控阵测试方法对数字阵列及数字波束合成进行测试,存在系统复杂、设备齐套周期长、问题难解耦等弊端。因此,对于数字阵列及相关算法,需要一种不依赖天线和物理环境,且能够以低成本和高效率,在系统开发中期完成相关性能评估... 采用传统的相控阵测试方法对数字阵列及数字波束合成进行测试,存在系统复杂、设备齐套周期长、问题难解耦等弊端。因此,对于数字阵列及相关算法,需要一种不依赖天线和物理环境,且能够以低成本和高效率,在系统开发中期完成相关性能评估和迭代的方法。给出一种基于阵列信号模拟技术的低成本接收阵列方向图测试系统,并提出了随机虚拟相移技术用于解决测试精度不足的问题。基于简要的理论分析、给出了测试平台构成和测试流程,并通过仿真和实测验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 阵列信号模拟器 接收阵列 辐射方向图 随机虚拟相移 均匀线性阵列
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雷达天线集成避雷针系统的雷电间接效应分析
9
作者 宋青青 许树军 周浩 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第8期130-136,共7页
有源雷达天线集成避雷针系统的雷击瞬态电磁场分布和雷电感应耦合特性是其进行雷击防护的基础。建立集成系统的三维电磁仿真模型,计算分析系统的雷击瞬态电磁场分布特性,发现天线内部雷击瞬态电磁场在靠近内表面部分相对较大,之后向中... 有源雷达天线集成避雷针系统的雷击瞬态电磁场分布和雷电感应耦合特性是其进行雷击防护的基础。建立集成系统的三维电磁仿真模型,计算分析系统的雷击瞬态电磁场分布特性,发现天线内部雷击瞬态电磁场在靠近内表面部分相对较大,之后向中心部分快速衰减,天线阵面采用网状结构比采用栅格结构的电磁场屏蔽效果约强2个数量级。进一步通过开展实型天线集成避雷针系统模拟雷击试验,获取了天线系统内部不同端口的感应电压,结果显示,在天线上电状态下内部线缆的感应电压较不上电状态时高,当线缆紧贴天线舱内壁时,其感应电压较悬空布线时的感应电压分别降低了48.1%、68.9%和90.7%。本文取得的相关结果可为有源雷达天线集成避雷针系统的雷电电磁防护设计提供参考。 展开更多
关键词 雷达天线 电磁场分布 线缆感应 雷电电磁防护
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基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法
10
作者 王明骞 贺冲 +4 位作者 相东 曹岸杰 杨勇 游月辉 金荣洪 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期296-304,共9页
基于多波束阵列的测向方法具有测向精度高的优势,但各波束都需要独立的射频通道,导致其测向系统复杂且成本高,通道之间的幅相不一致也会增大测向误差。本文提出了一种基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法,通过时间调制技术将多... 基于多波束阵列的测向方法具有测向精度高的优势,但各波束都需要独立的射频通道,导致其测向系统复杂且成本高,通道之间的幅相不一致也会增大测向误差。本文提出了一种基于时间调制多波束阵列的单通道全向测向方法,通过时间调制技术将多波束阵列测向系统简化为单通道系统,利用接收信号的谐波特征获得不同波束的接收信号强度实现高精度测向,同时降低了系统的复杂度及成本。仿真结果表明在相同条件下,本文提出的方法比基于多波束阵列的多通道测向方法具有更小的测向误差。经实测验证,本文的方法在4~5 GHz频带内的测向误差小于1.3°,低于现有的多波束阵列测向误差。 展开更多
关键词 时间调制 多波束阵列 龙伯透镜 单通道 测向
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面向环境变化监测的天线传感器仿真分析
11
作者 张菡玫 《河南科技》 2024年第4期14-18,共5页
【目的】为了精确检测出固体材料内的环境变化,设计出一种完全开放的、埋于被测材料中的天线传感器,并在此基础上设计出一个可监测环境内各种元素变化的传感器。【方法】利用有限元法来计算天线的输入阻抗,通过建模推导出传感器的灵敏... 【目的】为了精确检测出固体材料内的环境变化,设计出一种完全开放的、埋于被测材料中的天线传感器,并在此基础上设计出一个可监测环境内各种元素变化的传感器。【方法】利用有限元法来计算天线的输入阻抗,通过建模推导出传感器的灵敏度方程,并进行仿真分析。通过调整天线旁圆柱体的距离和高度来模拟真实环境变化,验证天线传感器对周围环境进行监测的灵敏性。【结果】当圆柱体距离天线传感器在0~50 mm范围内不断移动,且改变圆柱体高度时,圆柱体高度越高,共振就越小,此时的磁场E越大,频率区间的反射系数越大。【结论】由仿真结果可知,天线传感器可测量较近环境(0~50 mm)的变化情况。当圆柱体距离天线传感器位置越近,且高度越高时,灵敏度值就越大,此时监测环境变化的情况就越精确。 展开更多
关键词 天线传感器 有限元法 灵敏度 输入阻抗
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3D打印技术在机载超宽带共形天线中的应用研究
12
作者 韩垒 王刚 +4 位作者 蒋维旭 赵鹏兵 汤尉 刘涛 党涛 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期134-141,共8页
为提高共形相控阵天线的设计制造效率,在平面紧耦合天线的基础上,设计了与飞机襟翼曲面共形的紧耦合超宽带相控阵天线。按照共形天线的安装要求,提出了混合3D打印技术,即采用熔融堆积成型技术及微滴喷射成型技术实现襟翼流线型曲面模型... 为提高共形相控阵天线的设计制造效率,在平面紧耦合天线的基础上,设计了与飞机襟翼曲面共形的紧耦合超宽带相控阵天线。按照共形天线的安装要求,提出了混合3D打印技术,即采用熔融堆积成型技术及微滴喷射成型技术实现襟翼流线型曲面模型的打印,并完成了紧耦合天线辐射层的打印,验证了3D打印技术在共形天线上的应用。加上馈电结构后对单元电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSWR)和方向图进行了测试,结果表明所设计的天线在0.4~2.0 GHz范围内,VSWR、单元方向图和阵列方向图符合设计技术指标,为后续共形天线设计和加工提供了技术基础。 展开更多
关键词 3D打印 紧耦合 共形天线 超宽带 相控阵天线
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星载双臂螺旋天线结构设计与振动仿真测试
13
作者 刘增伟 苏飞 +1 位作者 李沛恒 孙琪 《河北省科学院学报》 CAS 2024年第1期52-57,共6页
本文根据某型航天器的任务需求,设计了一种星载双臂螺旋天线。设计过程中基于火箭发射过程中严苛复杂的力学环境,针对天线可能承受的高强度振动,充分考虑天线的材料、安装、结构强度等因素,对天线进行了多项力学仿真。仿真结果符合设计... 本文根据某型航天器的任务需求,设计了一种星载双臂螺旋天线。设计过程中基于火箭发射过程中严苛复杂的力学环境,针对天线可能承受的高强度振动,充分考虑天线的材料、安装、结构强度等因素,对天线进行了多项力学仿真。仿真结果符合设计要求,并且与力学环境试验结果相符。天线电气性能测试结果在力学环境试验前后无明显变化。该天线结构简单,安装便捷,性能可靠,具有良好的空间适应性,对具有类似结构的星载天线有着指导意义。 展开更多
关键词 星载双臂螺旋天线 结构设计 力学仿真
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一种基于FSR的法布里-珀罗谐振腔天线设计
14
作者 李越 《舰船电子对抗》 2024年第1期95-100,共6页
基于频率选择性吸波器(FSR)和法布里-珀罗(F-P)谐振腔的基本原理,提出了一种具有增益增强效果和低雷达散射截面(RCS)的天线。首先,通过2层介质谐振器的模式叠加,设计了一款宽带介质谐振天线(DRA)作为F-P谐振腔的馈源。然后基于等效电路... 基于频率选择性吸波器(FSR)和法布里-珀罗(F-P)谐振腔的基本原理,提出了一种具有增益增强效果和低雷达散射截面(RCS)的天线。首先,通过2层介质谐振器的模式叠加,设计了一款宽带介质谐振天线(DRA)作为F-P谐振腔的馈源。然后基于等效电路模型(ECM)设计了一款X波段透波,S和Ku波段吸波的FSR作为F-P谐振腔的部分反射表面。最后利用FSR的反射特性,在其与DRA的地面之间形成一个准法布里-珀罗谐振腔。仿真和测量结果表明,天线具有带内的增益增强和带外的低RCS性能。 展开更多
关键词 法布里-珀罗谐振天线 介质天线 频率选择性吸波器 高增益 低散射
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一种相扫阵列馈电的斜极化抛物柱面天线
15
作者 陈晓鹏 杨康 +1 位作者 申强强 施扬逸 《雷达与对抗》 2024年第1期36-39,共4页
针对天线的高增益、大角度扫描要求,采用偏置抛物柱面作反射体、相扫直线阵列作馈源的形式,设计俯仰面波束聚焦、方位面波束可大角度扫描的天线;针对天线的宽带化、斜极化要求,在馈源口面加宽带斜极化器,设计同时具有高增益、宽带化、... 针对天线的高增益、大角度扫描要求,采用偏置抛物柱面作反射体、相扫直线阵列作馈源的形式,设计俯仰面波束聚焦、方位面波束可大角度扫描的天线;针对天线的宽带化、斜极化要求,在馈源口面加宽带斜极化器,设计同时具有高增益、宽带化、大角度扫描特性的斜极化抛物柱面天线。经仿真验证,天线方位面波束扫描范围可达90°,中心频点法向增益达到31.4 dBi,且当扫描到45°时增益下降小于4.5 dB,水平极化分量与垂直极化分量相差不超过3.7 dB,满足工程需求。 展开更多
关键词 抛物柱面 相扫线阵 斜极化器
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用于车载终端通信的双频段全向偶极子天线
16
作者 朱奎 廖同庆 +2 位作者 左昌余 周刚 赵读俊 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期195-199,共5页
针对露天矿山车载终端通信的需求,文章基于山字型结构设计一款同时满足4G/5G通信的全向偶极子天线。基于双锥天线模型设计全向印刷偶极子单频天线,通过在两侧加载枝节引入高频谐振,并通过在倒三角辐射贴片上开L形缝隙和矩形缝隙实现频... 针对露天矿山车载终端通信的需求,文章基于山字型结构设计一款同时满足4G/5G通信的全向偶极子天线。基于双锥天线模型设计全向印刷偶极子单频天线,通过在两侧加载枝节引入高频谐振,并通过在倒三角辐射贴片上开L形缝隙和矩形缝隙实现频段的展宽及谐振频点的偏移;对两侧枝节的末端进行渐变处理,使天线的谐振频率在拐点处可以平滑地过渡,从而在较宽的频带内获得良好的阻抗匹配。仿真和实测结果表明,该天线具备双频段全向的辐射特性,完全满足设计要求,且结构简单小巧、容易安装、不易受到损坏。 展开更多
关键词 车载终端通信 4G/5G通信 双频段 全向 偶极子天线
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模拟稀布矩阵的相位加权低副瓣设计
17
作者 赵鹏 王琰 刘成 《现代电子技术》 北大核心 2024年第7期95-99,共5页
低副瓣是相控阵雷达的重要指标,发射时受限于硬件条件,阵面无法进行幅度加权,对于收发通用的低副瓣设计,只能依靠稀布阵元或相位加权实现。针对上述问题,文中提出模拟稀布矩阵的相位加权低副瓣设计。首先,给出了相位加权的理论依据;之... 低副瓣是相控阵雷达的重要指标,发射时受限于硬件条件,阵面无法进行幅度加权,对于收发通用的低副瓣设计,只能依靠稀布阵元或相位加权实现。针对上述问题,文中提出模拟稀布矩阵的相位加权低副瓣设计。首先,给出了相位加权的理论依据;之后分别给出基于遗传算法的唯相位加权和稀布矩阵的降副瓣效果;再设计一种相位加权模拟稀布阵元的理论公式和仿真结果,最终给出了稀布阵元和相位加权相结合的降副瓣结果,设备实测结果和仿真结果相近。 展开更多
关键词 相控阵 低副瓣 相位加权 稀疏布阵 阵元 增益 波束 赋形
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一种新型的低剖面定向宽带圆极化天线设计
18
作者 李长江 刘运林 钟选明 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第1期104-109,114,共7页
针对低剖面定向圆极化天线结构复杂、带宽较窄等问题,设计了一款基于类同轴波导的紧凑型宽带定向圆极化天线。该天线于波导上表面印制螺旋缝隙,波导内端口处使用同轴接口馈电。天线端口反射系数性能可通过合理地调节波导内外导体尺寸进... 针对低剖面定向圆极化天线结构复杂、带宽较窄等问题,设计了一款基于类同轴波导的紧凑型宽带定向圆极化天线。该天线于波导上表面印制螺旋缝隙,波导内端口处使用同轴接口馈电。天线端口反射系数性能可通过合理地调节波导内外导体尺寸进行优化,避免了馈电网络的使用,天线结构得到简化。另外,天线无需借助反射地板可直接实现定向辐射性能,使剖面尺寸降低至0.1λ(λ为自由空间中最低频点波长),并由于同轴波导的宽带通性实现57%(2.7~4.85 GHz)的有效带宽。运用介质集成波导技术制作该结构天线,并进行仿真和测试,两者结果吻合良好,证明此种设计方法的有效性。与其他定向圆极化天线相比,该天线整体结构紧凑、设计简单、避免了复杂的馈电网络,且具有较宽的有效带宽。 展开更多
关键词 圆极化天线 螺旋缝隙 定向辐射 介质集成波导
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一种宽带高增益太赫兹透镜天线及其组阵设计 被引量：2
19
作者 吴丹 何应然 +1 位作者 王政 梁保卫 《无线电工程》 北大核心 2023年第3期727-734,共8页
给出了一种宽带高增益的太赫兹介质透镜天线的设计方法,该太赫兹透镜的中心工作频率为220 GHz,工作带宽超过20 GHz,透镜外形为边长118 mm的方形。太赫兹透镜采用平凸透镜形式,透镜材料选用低损耗的氧化铝陶瓷,介质透镜前后表面带有阻抗... 给出了一种宽带高增益的太赫兹介质透镜天线的设计方法,该太赫兹透镜的中心工作频率为220 GHz,工作带宽超过20 GHz,透镜外形为边长118 mm的方形。太赫兹透镜采用平凸透镜形式,透镜材料选用低损耗的氧化铝陶瓷,介质透镜前后表面带有阻抗匹配层,起到减小空气-介质交界面电磁波反射的作用。综合采用上述3种设计手段的太赫兹透镜天线实现了高增益和高效率。在太赫兹透镜天线容差分析的基础上,加工了太赫兹馈源网络和透镜样机,并进行了实物测试。实测太赫兹馈源网络的驻波、极化隔离度、天线增益和天线方向图均与仿真较为接近。进一步,将该阵列单元用于组阵以继续提高太赫兹天线增益,给出了周期组阵和非周期组阵2种布阵设计。计算结果表明,通过非周期组阵设计的透镜阵列天线,可以将栅瓣电平由-8.38 dB抑制到-13.69 dB。 展开更多
关键词 太赫兹 透镜天线 高增益 高效率
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基于HIE-FDTD方法的电磁热耦合分析快速计算方法研究
20
作者 牟春晖 陈娟 《现代应用物理》 2024年第1期116-125,共10页
基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(fini... 基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法求解热传导方程。由于HIE-FDTD方法只对1维空间偏导数采用隐式差分方法进行离散,因此时间步长不受电磁目标精细结构所在方向网格大小的限制。采用电磁热耦合分析快速计算方法对十字缝隙频率选择表面的电磁热耦合效应进行分析,并将仿真结果与采用传统FDTD方法、CST软件以及COMSOL软件的仿真结果进行对比,所有结果均相互符合。十字缝隙频率选择表面算例结果表明:在保证计算精度的前提下,采用HIE-FDTD方法的仿真时间仅为传统FDTD方法仿真时间的1/6,有效提高了电磁热耦合仿真的计算效率。 展开更多
关键词 混合显隐式时域有限差分 多物理场 电磁热耦合分析 热传导方程 频率选择表面
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