左手媒质基片微带天线的特性研究

将离散复镜像方法推广到左手媒质基片的格林函数计算中,并应用矩量法对左手媒质基片微带天线的辐射特性进行了研究.这种新型天线在左手媒质基片负介电常数的绝对值小于或等于负磁导率绝对值时,可以得到与传统微带天线相类似的方向图;而在负介电常数的绝对值远大于负磁导率的绝对值时,所得到的方向图具有主瓣宽度窄,仰角低的特点.针对这一全新的辐射特性,提出了左手媒质基片微带天线作为高指向性天线的应用.     

改进DCIM求解分层媒质中的格林函数

提出了一种改进的离散复镜像系数法(Discrete Complex Image Method, DCIM),以克服传统DCIM计算分层媒质的格林函数时,在远场距离上精度不够、需要提取准静态项或表面波项进行弥补的缺点.在改进DCIM中,参数估计采用了新的采样路径,并在新的路径上分段应用DCIM,在不提取准静态项和表面波项的前提下,提高了DCIM在较远场源距离上的精度.最后,数值算例验证了改进DCIM的正确性.     

平面分层媒质空域Green 函数快速计算

格林函数法是电磁场数值分析中的一种基本方法,平面分层媒质的空域格林函数通常表达成Sommer-feld积分形式。文中针对该问题快速求解的几种基本方法进行了系统分析,对各种分析方法进行了分类,根据研究进展情况,概述了传统离散复镜像法(DCIM)、二阶DCIM、增强型DCIM(EDCIM)、柱面波逼近和支割线积分以及其他方法,阐明了各种方法的优缺点;对计算得到的闭式Green函数在具体电磁散射与辐射计算中产生的误差控制、定阶、维数、媒质有耗问题进行了分析,给出了一种简便的有耗媒质DCIM方法,数值计算结果显示文中方法的正确性。     

平面分层媒质空域Green函数快速计算(Ⅰ)

格林函数法是电磁场数值分析中的一种基本方法,平面分层媒质的空域格林函数通常表达成Sommer-feld积分形式。文中针对该问题快速求解的几种基本方法进行了系统分析,对各种分析方法进行了分类,根据研究进展情况,概述了传统离散复镜像法(DCIM)、二阶DCIM、增强型DCIM(EDCIM)、柱面波逼近和支割线积分以及其他方法,阐明了各种方法的优缺点;对计算得到的闭式Green函数在具体电磁散射与辐射计算中产生的误差控制、定阶、维数、媒质有耗问题进行了分析,给出了一种简便的有耗媒质DICM方法,数值计算结果显示文中方法的正确性。     

CRLH结构微带天线的小型化设计研究

运用分层媒质格林函数结合矩量法对复合左右手（Composite Right/left-handed CRLH）结构微带天线进行了准确的数值计算,由于CRLH结构在匹配性能上的不足,该结构天线在S参数性能上很难达到要求。该文提出利用量子遗传算法对CRLH结构微带天线的虚地结构进行了编程优化,大大改善了CRLH结构微带天线的S参数,对优化获得的小型微带天线进行加工制作,测试结果较为理想,并得出：改变虚地的形状、大小不仅可以优化天线的S参数,而且可以改变天线的第一谐振频率。从而为实现CRLH结构微带天线的宽频化、多频化提供了一定的理论支持。     

DCIM求解多层媒质闭式格林函数

离散复镜像方法是求解平面分层媒质格林函数的有效方法之一。本文全面系统地论述了离散复镜像法求解多层媒质空域格林函数的详细过程,并着重讨论了第 m 层为有界区域的 DCIM 处理方法、表面波提取方法和多层媒质中的三维目标空域格林函数的有效插值方法等几个关键技术,从而提高了空域格林函数的求解效率。几个典型实例的计算结果表明了本文方法的有效性。     

快速计算平面分层介质的闭式格林函数

使用离散复镜像方法(DCIM)快速得到平面分层介质的空间域的闭式格林函数,避免了费时的索末菲尔德积分.给出闭式格林函数在矩量法中的应用,为研究微带天线的性能提供了一种数值方法.数值结果表明离散复镜像方法能够快速、准确地计算平面分层介质的闭式格林函数.     

交指型左手微带天线研究

通过分析交指型左手微带天线结构参数对其辐射性能的影响,给出了适合交指型左手微带天线设计的参数范围.作为实例,设计了L波段交指型左手微带天线单元.与传统微带天线相比,在增益没有恶化的情况下,尺寸大为减小.最后,分别加工了交指型左手微带天线单元以及4×4交指型左手微带天线阵列,实测结果与仿真结果吻合较好,验证了本文提出的方法.     

球状分层微带天线并矢格林函数的有效处理

采用提取格林函数渐进项的方法,成功克服了分层介质中球并矢格林函数计算无穷级数收敛慢的缺陷,提取出的级数形式的格林函数用球汉克尔函数的加法定理转换成闭合形式的格林函数,通过化简,使之与自由空间的格林函数有着相同的形式。因此,可采取相同的方式处理格林函数的奇异性,然后,采用以RWG为基函数的矩量法计算了圆形贴片与方形贴片微带天线的输入特性,并与文献结果、FEKO仿真结果比较,验证了方法的有效性和正确性。     

基于特异材料微带漏波天线辐射特性研究

分析复合左右手特异材料微带漏波天线的辐射原理,建立复合左右手材料微带漏波天线仿真模型,通过仿真计算得到微带漏波天线的辐射特性。制备与仿真参数相同的实物天线,测量天线S参数、方向图和天线各单元电容瞬态电压。最后,对仿真试验结果和实物天线测量结果比较,吻合较好。在固定工作频率下,复合左右手特异材料微带漏波天线工作在左手区时,电磁波辐射主要发生在天线结构前几个单元,且电磁波以指数形式快速衰减,工作在右手区时,电磁波沿整个天线辐射,且电磁波衰减较慢。     

左手微带天线设计及其RCS计算

基于左手传输线结构,设计了左手微带天线单元及其4×4阵列,并对单元天线和阵列天线的辐射特性和散射特性进行了数值仿真计算与实际测量。数值仿真与实测结果表明,相比于矩形微带天线,左手微带天线在不影响辐射性能的情况下,大幅度地降低了天线带外的雷达散射截面(RCS)。左手微带天线克服了现有微带天线RCS缩减技术中的不足和缺陷,是在不损失天线辐射性能的前提下降低RCS的有效选择方案。     

低RCS栅格微带天线研究

研究了栅格微带天线在微带天线RCS减缩中的应用。分析了栅格线宽度、栅格线间距、栅格化方式等参数对天线的谐振频率、增益的影响。设计了一副具有低RCS特性的栅格微带天线,与谐振在同频率的微带贴片天线相比,天线的增益仅降低0. 6dBi,而天线在2~10GHz频带内的平均RCS降低4dBsm。     

波导式双正-近零媒质加载双频微带天线

提出了一种基于嵌入式弯曲线(EML)和互补金属开口谐振环(CSRR)结构的波导式双正-近零分层 人工媒质,将其加载在微带贴片天线上以实现双频工作特性。理论分析以及仿真和实测结果表明:加载了分层人工 媒质的双频微带天线,两个最低阶谐振模式分别是TM010 和修正型TM020 模式,且该天线在这两个谐振频点上具有比 较一致的边射式辐射特性。本文提出的双频微带天线具有结构紧凑、易于用印刷电路板工艺进行一体化制造的优 点。     

两种双频微带天线的分析与设计

首先结合软件设计并测试一种双层双频微带天线，然后介绍了一种改进的采用单模馈电的双频微带天线，通过原理分析和最后给出的驻波曲线验证了这种改进的可行性。     

基于开口谐振环的微带天线互耦抑制研究

提出了一种通过加载开口谐振环隔离板来抑制微带天线阵元之间耦合的方法。首先设计了一款工作频率在6GHz的微带天线阵,然后在其阵列单元间加载单环SRR隔离板结构。该结构在特定频段具有带阻特性,可以有效抑制天线单元间的互耦,增加天线单元间的隔离度。最后利用HFSS软件进行了仿真与优化。仿真结果证明:该结构的引入能使微带天线单元间的互耦因子降低10d B左右,体现了较好的互耦抑制特性。     

有限长金属圆锥柱侧微带天线辐射特性计算

本文应用一致性几何绕射理论(UTD),导出了有限长金属圆锥柱侧微带天线三维辐射场和增益的计算公式.这些公式同样适用于有限长金属圆柱和圆锥.应用上述公式计算了锥侧微带天线及其排阵的任意平面方向图和增益,并与实测结果进行了比较.两者吻合良好.     

加载介质覆盖层的圆柱共形微带天线的全波分析

基于严格的全波方法分析计算了介质薄层覆盖下由探针激励的圆柱共形微带天线的输入阻抗和辐射方向图.首次详细地推导出了此结构下适于数值计算的微带帖片上的表面电流形式,并通过矩量法求解电场积分方程得到感应电流的分布.最终,通过数值结果揭示出了覆盖介质层对天线特性的影响并且与已发表文献及其他数值方法的结果进行对比,证明了方法的正确性.