高温超导圆极化微带天线辐射性能的研究

本文设计并研制了2GHz敷铜板圆极化微带天线及4.5GHz高温超导(HTS)圆极化微带天线.2GHz敷铜板圆极化微带天线的半功率角为63°,最好轴比为1.2dB;4.5GHz的HTS圆极化微带天线相对于银天线有3dB的增益改善,其半功率角大于63°.     

偏心圆环微带天线谐振特性的研究

本文分析了偏心圆环微带天线ＴＭ１１模的谐振特性，理论值与实测值一致性较好，所用的方法适用于分析多个扇形环组合组的微带天线。     

任意形状微带天线辐射特性的研究

本文从研究微带天线的积分方程出发,推导了从积分方程组到矩阵方程的全部公式,特别是对奇异积分进行了处理。提出了任意形状微带天线贴片及其附近表面的分块法,及矩形和三角形分块的自耦和互耦的计算方法,从而解决了用矩量法分析任意形状微带天线的问题。进一步利用几何绕射理论,考虑载体的绕射场影响,使载体上天线辐射方向图的计算结果与实验结果更吻合。计算了一种很有实用价值的特殊形状——双扇形微带天线的辐射方向图,并同实验结果作了比较。     

馈电同轴芯径对微带天线性能的影响

针对同轴线馈电的微带天线,建立了等效电路模型。该等效电路表明,馈入到微带天线内部的导体直径直接影响天线的输入阻抗。为此设计了单频圆极化微带天线,采用电磁计算软件HFSS仿真计算了不同馈电芯径对天线参数的影响,验证了该理论。同时设计了双层介质的双频微带圆极化天线,采用同一个馈点馈电,上层微带介质中馈电导体的直径与下层微带介质中馈电导体直径不同。通过HFSS软件的优化仿真,得到了对应于两个不同频段的最优上下层馈电导体直径,获得了最佳的驻波。研究表明,对于单频和双频微带天线,通过优化馈入到介质中导体的直径可以改善天线的驻波特性。     

小型加载短路针微带天线的宽频带特性研究

提出了一种直径较大的加载短路针、低介电常数,厚介质衬底、同轴探针馈电微带天线.对直径较大的同轴探针抵消因其长度引入的电感的原理进行分析;从腔模理论出发,结合叠加原理,提出一种较为简单的分析直径较大同轴探针馈电的加载短路针天线输入阻抗的方法,在宽频带内实现阻抗匹配,达到展宽频带的目的;并给出加载短路针圆形天线的实例,用HFSS仿真的结果与实测结果进行比较,证实了该方法的有效性.     

介质覆盖微带天线辐射特性的研究

基于谱域导抗法和波矩阵技术,本文给出了介质覆盖微带天线的一种有效的数值分析方法。计算公式简单,易于程序化。数值结果和实测与已有文献的结果吻合良好。     

偏心环微带天线谐振特性的研究

本文用点匹配法分析了偏心环微带天线的谐振特性，所得公式可将圆形，同心圆环和偏心圆环微带天线作为特例来应用。对偏心圆环谐振波的理论计算与实验测试的良好一致性表明，这种方法适用于分析任意形状带天线的谐振特性。偏心圆环较之同心圆环有较宽的带宽。     

小型化高温超导微带天线研究

利用“阶梯阻抗”变换设计了一种小型化微带天线，采用在ＬａＡｌＯ３基片上外延生长的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（ＹＢＣＯ）薄膜制作成功小型化高温超导微带天线，其效率是相同结构金天线的９．１９倍。     

各向异性衬底上的高温超导(HTS)微带天线

分析了各向异性衬底上的高温超导微带天线特性.选取两种典型的高温超导各向异性介质--GaNdAlO3和SrLaAlO4作为高温超导微带天线的衬底,采用各向异性媒质中的谱域矩量法,对微带天线的输入阻抗和辐射效率进行了计算.计算和分析结果表明,高温超导衬底的各向异性特性会影响高温超导微带天线的性能,而且这种影响因衬底而异,同时,衬底特性随温度的变化也将影响天线的性能.     

基于印刷振子和微带贴片的双极化天线单元研究

该文基于互补天线的原理,研究了一种基于印刷振子和圆形微带贴片的双极化天线单元,其中印刷振子为电流辐射源,圆形微带贴片等效为磁流辐射源,它们分别组成了两个极化端口,在空间形成双极化的辐射场。采用全波电磁仿真技术对该天线结构进行了电磁仿真和优化设计,仿真结果表明,在工作频带范围内,所设计的双极化天线的隔离度达到22 dB以上,在主辐射方向的交叉极化电平低于-20 dB。加工了双极化天线单元并进行了测试,其电压驻波比、端口隔离度和交叉极化电平均满足双极化天线的技术指标要求,验证了该双极化天线设计的可行性。     

缝隙耦合分条贴片天线研究

本文采用谱域并矢格林函数方法,对缝隙耦合分条贴片天线进行了全波分析,利用数值分析研究了天线各参数对输入阻抗和谐振频率的影响,这些结果对实际天线设计有指导意义。     

对时域有限差分法分析微带贴片天线的某些改进

采用非分裂式理想匹配层(UPML)吸收边界条件有效地减小了计算空间；使用金属细线算法考察了探针半径对微带天线特性的影响；对于输入阻抗及方向图计算中涉及到的晚时响应采用修正的广义函数束方法(GPOF)进行外推插值，大大节省了计算时间，并使用解析方法有效地减少了离散傅立叶变换的计算量；对于采用软激励时时域电压波形不收敛于零的问题提出了一种解决办法；比较了有限大及无限大介质衬底对天线特性的影响。计算结果与现有文献及实验数据相比较，证明了本文方法的正确性和有效性。     

缝耦合微带双贴片天线阻抗和辐射特性

本文提出了将阵列单元由单贴片改成缝耦合双贴片的形式。利用并矢Ｇｒｅｅｎ函数和谱域矩量法分析了单贴片及缝耦合双贴片天线的输入阻抗。考虑了阵列天线的馈电网络中不均匀性的影响，根据解积分方程所得出的微带天线贴片表面电流分布。计算出其方向图特性，结果表明，缝耦合双贴片两单元微带阵列天线的阻抗频带提高到普通两单元微带阵列天线频带的２．５倍，文中实验数据与理论计算结果吻合甚好。     

Performance Optimization of Microstrip Antenna with Different Slot Configurations and Various Dielectric Materials

The probe-fed patch antennas were proposed by changing the parameters such as dielectric materials and dimensions of patch for detail investigation of changes in output characteristics. Four rectangular slots were introduced separately for optimizing the antenna design and characteristics. This study illustrated the changes of output characteristics of an antenna with respect to the number of introduced slots on the radiating patch in addition to the effect of various dielectric materials on antenna performances. The antenna performances were analyzed by plotting the observation of various dielectric materials. The changes of antenna characteristics were also observed by introducing four numbers of slots on each edge of the patch to improve radiation characteristics with a wider impedance bandwidth.     

PML吸收边界条件在微带天线计算中的应用

对PML吸收边界条件进行了详细的讨论 ,给出了PML中Maxwell方程差分格式的推导方法。用典型的计算实例验证了通用程序的正确性 ,并将其应用于微带天线的具体计算中。该方法为FDTD模拟复杂电磁结构提供了方便 ,拓宽了其应用范围。     

一种新型双极化口径耦合微带天线单元的研究

本文在比较了一些微带天线实现双极化思路后,提出了一种新型高极化隔离度和低后向辐射的双极化微带贴片结构:即在口径耦合单元的馈线上增加一对对称寄生微带线调节枝节,进行匹配阻抗和实现高极化隔离度,并利用H形口径耦合,减小贴片单元的后向辐射,提高天线的辐射效率。该结构简单,调节简便,馈线网络占有面积较小,且易做成更大规模的双极化天线阵,非常适合现在高分辨率双极化合成孔径雷达和抗多径干扰高的移动通讯系统的需要。文中给出了仿真和实测结果,吻合较好,从而证明了设计的有效性。