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相似文献
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1.
S波段超材料完全吸收基板微带天线   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
保石  罗春荣  赵晓鹏 《物理学报》2011,60(1):14101-014101
设计了基于树枝状结构单元模型的完全吸波超材料,并将此树枝状结构完全吸波超材料作为微带天线的基板,制备了S波段超材料完全吸收基板微带天线,模拟和实验结果表明,窄带和宽带完全吸波超材料都可提高微带天线的定向性和增益,性能得到了明显改善.经过优化设计S波段超材料完全吸收基板微带天线的增益相比普通微带天线提高了1.8 dB,相当于有效辐射功率提高了51%.表明将完全吸波超材料作为天线的基板,可以明显改善天线性能. 关键词: 树枝状结构 微带天线 完全吸波材料 增益  相似文献   

2.
为提高辐射效率和扩展工作带宽,对一种口径耦合馈电的多层介质高温超导微带天线进行了设计.设计时首先利用高温超导体低表面电阻的特性,通过在馈电网络部分引入高温超导材料的方法提高了天线的辐射效率,然后针对高温超导微带天线衬底介电常数过高,导致天线带宽过窄的问题,在天线的结构上增加了一层真空衬底,降低了天线的平均介电常数,同时,为进一步扩展天线的工作带宽,设计时在天线的馈电部分还采用了口径耦合馈电的方式.仿真结果表明了文中设计思想的可行性和有效性.  相似文献   

3.
针对传统微带天线带宽窄和增益低等问题,设计了一种易与射频(RF)前端集成的硅基微带天线。该天线设计结合MEMS工艺,将高阻硅和低阻硅通过键合工艺形成双层硅基底,来改善微带天线介质基板的等效介电常数,有效增大了天线的带宽。同时通过在地面引入缺陷地结构(DGS),有效的抑制谐波的产生。在此基础上设计了中心频率为10 Hz,2×2天线辐射阵列。仿真结果表明,天线相对阻抗带宽达到15.9%,增益超过10.9dB,比传统微带天线有明显提升,同时满足引信中天线抗干扰的要求。  相似文献   

4.
针对传统微带天线带宽窄和增益低等问题,设计了一种易与射频(RF)前端集成的硅基微带天线。该天线设计结合MEMS工艺,将高阻硅和低阻硅通过键合工艺形成双层硅基底,来改善微带天线介质基板的等效介电常数,有效增大了天线的带宽。同时通过在地面引入缺陷地结构(DGS),有效的抑制谐波的产生。在此基础上设计了中心频率为10 Hz,22天线辐射阵列。仿真结果表明,天线相对阻抗带宽达到15.9%,增益超过10.9 dB,比传统微带天线有明显提升,同时满足引信中天线抗干扰的要求。  相似文献   

5.
武明峰  孟繁义  吴群  吴健 《物理学报》2006,55(12):6368-6373
基于色散性稳定、频带宽、电尺寸小的左手介质结构单元,设计了一种左手介质和传统介质相结合的微带天线基板结构,利用左手介质的后向波效应对传统介质中传播后的电磁波进行相位补偿,从而实现微带天线小型化设计.理论计算和数值仿真结果表明,工作于4.7 GHz的微带天线的物理尺寸被减小了37.92%,突破了传统微带天线的半波长要求的限制,而小型化的微带天线的增益、带宽等性能方面与传统天线相当,证明了用左手介质小型化微带天线的可行性和实用性.  相似文献   

6.
基于超材料吸波体的低雷达散射截面微带天线设计   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
杨欢欢  曹祥玉  高军  刘涛  马嘉俊  姚旭  李文强 《物理学报》2013,62(6):64103-064103
设计了一种高吸波率、宽入射角、无表面损耗层的超材料吸波体, 并将其用于微带天线的带内雷达散射截面(radar cross section, RCS)减缩.实验结果表明: 设计的吸波体的厚度为0.3 mm, 吸波率达99.9%, 相比普通微带天线, 加载该吸波体后的天线在工作频带内法向RCS减缩都在3 dB以上, 最大减缩16.7 dB, 单站RCS在-30°–+30° 角域、双站RCS在-90°–+90°角域减缩超过3 dB, 且天线辐射性能保持不变. 证实了该吸波体具有良好的吸波效果, 可以应用于微带天线的带内隐身. 关键词: 超材料吸波体 微带天线 雷达散射截面  相似文献   

7.
利用加载集总电阻的方式设计出一种极化稳定且宽入射角的宽带超材料吸波体(wide-band metamaterial absorber, WBMA), 在平面波垂直入射时, 其吸波半波功率带宽达12.7 GHz, 吸波率大于90%的带宽达10.42 GHz, 峰值吸波率达99.9%. 将其与微带天线共基板共接地板的方式加载, 制备出WBMA微带天线, 实现了天线宽频域内雷达散射截面(radar cross section, RCS)大幅缩减. 仿真与实测结果表明: 将WBMA加载于微带天线后, 天线的前向增益提高了0.53 dB, 整体辐射特性基本保持不变; 在不同极化波下, 天线的工作频带带内和带外等宽频域(6.95-17.91 GHz)内的单站RCS缩减大于3 dB以上, 最大缩减值达21.2 dB; 在天线的中心频点8 GHz处± 48°的宽角域内, 双站RCS缩减效果明显, 很好地实现了天线的宽频域大角度的隐身设计.  相似文献   

8.
郝建红  曹占国  范宗皓  王晖  郭超 《强激光与粒子束》2018,30(4):043005-1-043005-6
为了减弱大气摩擦引起的高温损伤,航空飞行器雷达天线一般都会加装天线罩或介质窗,将电磁带隙(EBG)结构的禁带特性和阶梯型微带天线的带宽及良好的匹配特性相结合,设计了一种含介质窗的EBG结构阶梯型微带天线,并计算分析了天线的辐射特性及介质窗对辐射特性的影响。结果表明:EBG结构产生的带隙能够制约天线表面波的传播,改善天线的带宽和增益性能,且当介质窗存在时,该结构亦可降低天线与介质窗间的互耦效应。这为含介质窗的EBG结构阶梯型微带天线的设计和应用提供了一定理论参考。  相似文献   

9.
袁子东  高军  曹祥玉  杨欢欢  杨群  李文强  商楷 《物理学报》2014,63(1):14102-014102
设计了一种基于分形树结构的高性能频率选择表面(frequency selective surface,FSS),并将其作为微带天线的空间滤波器,同时改善天线的辐射与散射性能.该FSS单元是由两层金属及其中间介质组成,上、下层金属采用金属柱连结,整体构成树枝状分形结构.通过优化参数,得到了一种宽带、极化无关、宽入射角、小型化的超薄FSS,厚度只有约0.017λ.将该FSS应用于微带天线后,天线的相对带宽拓展到40%,工作频段内的增益得到改善,9.6 GHz时,天线的增益提高了6.7 dB,同时,天线工作频带内的雷达散射截面(radar cross section,RCS)也得到了明显减缩,最大减缩为12.7 dB.实验结果与仿真结果符合得较好,证实了该空间滤波器具有提高宽带天线增益、增强天线定向性、改善天线带宽与降低天线带内RCS的效果,可以应用于宽带天线带内辐射与散射性能的同时改善.  相似文献   

10.
丛丽丽  付强  曹祥玉  高军  宋涛  李文强  赵一  郑月军 《物理学报》2015,64(22):224219-224219
设计了一种基于人工电磁材料覆层的高增益低雷达散射截面(radar cross section, RCS)圆极化微带天线. 人工电磁材料覆层是由介质板及其两侧的人工周期表面构成, 上表面是加载集总电阻的方环贴片, 具有宽带吸波特性; 下表面是开条带缝和圆环缝的金属贴片, 具有部分反射特性. 将其加载到圆极化微带天线上方, 通过覆层上表面的电阻可吸收入射的雷达波, 结合下表面与接地板构成Fabry-Perot谐振腔的多次反射, 可实现圆极化微带天线辐射和散射性能的同时改善. 实测结果表明: 加载人工电磁材料覆层后, 天线的相对轴比带宽由5.9%扩展为7.1%; 天线增益在整个工作频带内都得到了提升, 最大提高了6.61 dB; 天线RCS在宽频带宽角域内实现了明显的减缩, 在天线工作频带内也实现了3 dB以上减缩. 实测结果与仿真结果符合较好.  相似文献   

11.
一种新型的树枝状负磁导率材料微带天线   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
朱忠奎  罗春荣  赵晓鹏 《物理学报》2009,58(9):6152-6157
基于树枝状金属结构单元模型的电磁特性,设计了一种双面刻有树枝状金属结构单元阵列的负磁导率介质材料,并将这种介质材料作为微带天线的基板,制备了中心工作频率为2.64GHz的树枝状负磁导率材料微带天线.仿真和测量结果都表明:相比普通微带天线,树枝状负磁导率材料微带天线的性能得到了明显改善,定向性得到了提高,E面和H面的3dB角分别收缩了18°和13°,增益提高了2.19dB,相当于有效辐射功率提高了65%.说明利用负磁导率材料作为微带天线的基板,可以明显改善微带天线的性能. 关键词: 树枝状结构 微带天线 负磁导率 增益  相似文献   

12.
An asymmetric feeding X-band active leaky-wave antennas is developed, to excite the first high order mode of the microstrip leaky wave antenna. One is the asymmetric feeding leaky-wave antenna which integrated with a HEMT oscillator, and the other is the frequency-tuned leaky-wave antenna which integrated with a varactortuned HEMT VCO. The microstrip leaky-wave antenna is operated in the first higher mode. To excite the first higher mode, the microstrip leaky-wave antenna is fed asymmetrically. The dominant mode excitation has been successfully suppressed by adding a sequence of covered wire in the center of the microstrip leaky wave antenna. The design of these active leaky-wave antennas is discussed and the beam scanning phenomena of the antenna is presented. The HEMT oscillator frequency is controlled by tuning the varactor DC bias and the beam scanning is demonstrated. The measured scanning angle agree with prediction, it is close to 30° as the VCO frequency tuned from 8.06 GHz to 9GHz.  相似文献   

13.
左手材料具有平板透镜聚焦效应,突破电磁波的衍射极限实现倏逝波的放大,其覆盖于微带天线上方,可以提高天线增益。设计了一种应用于UHF和WLAN的双频微带天线,通过在接地板上刻蚀"己"字形弯折缝隙的方法实现双频谐振。为了改善微带天线低频段的增益,设计了一种新型的哑铃型结构双频段左手材料,将其作为微带天线的覆层。测试结果表明,覆层左手材料微带天线的低频段和高频段的峰值增益分别为2.1dBi和7.4dBi。  相似文献   

14.
15.
为了使矩形微带天线的实际谐振频率和设计频率相一致,矩形贴片元物理尺寸的精确计算是非常重要的。文中在腔模理论的基础上,计入辐射损耗,提出了一种精确计算毫米波矩形微带天线贴片元物理尺寸的新方法,并利用该方法计算设计了四元毫米波矩形微带贴片天线,仿真和实测结果证实了该方法的有效性。  相似文献   

16.
In this paper, the cavity model of a microstrip patch antenna in conjunction with the reciprocity theorem is used to develop a fast analytical solution for the radiation field of a microstrip patch antenna loaded with a novel artificial magnetic superstrate and to investigate the effect of the engineered superstrate layer on the directivity and radiation pattern of the printed patch antenna.  相似文献   

17.
电磁带隙结构在天线雷达散射截面减缩中的应用   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
 提出了一种使用电磁带隙结构来减小微带印刷对称阵子天线雷达散射截面的方法。该方法利用电磁带隙结构的带阻特性,使其能作为天线的地板,在带外(非谐振)时,电磁带隙结构对入射电磁波起滤波作用。仿真和实验的结果表明,电磁带隙结构能保证天线在带内辐射不受影响的同时,还大幅度地降低了天线带外的雷达散射截面。  相似文献   

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