毫米波车地通信的小型化波导螺旋阵列天线设计

高速磁浮列车毫米波车地通信系统要求其车载天线具有小型化、宽频带、圆极化和辐射扇形波束等特点。为更好地满足这些要求,设计一种中心馈电的小型化波导螺旋阵列天线。该天线馈电系统采用同轴波导中心馈电、4路矩形波导并馈的形式,通过改变馈电波导尺寸、耦合探针长度以及末端采用波导同轴转换器等形式,实现了所有单元的等幅馈电;天线单元由低剖面螺旋天线构成,采用顺序旋转技术改善天线的圆极化性能。利用全波电磁仿真软件设计了一款中心频率为38 GHz的28单元波导螺旋阵列天线,并进行了实验测试。测试结果表明：在37~39 GHz频带范围内,天线驻波比小于1.41,增益大于21.7 dB,轴比小于3.6 dB,俯仰面波瓣宽度为4.5°~4.7°,方位面波瓣宽度为29°~29.7°,满足毫米波车地通信系统车载天线的设计需求。     

基于折叠间隙波导结构的缝隙阵列天线设计

文章在间隙波导(Gap Waveguide)的研究基础上,提出了新型的折叠间隙波导(Folded Gap Waveguide)结构。这种结构不仅保留了原来GWG结构的传输特性,而且其横向尺寸减小了一半,结构更为紧凑。文章以FGWG结构为平台,设计了一个工作在35GHz的2×6元缝隙天线阵列,并在上方架设金属极化栅以降低交叉极化,天线工作在34-36GHz,中心频率增益约为16.7dBi。     

一种新颖的圆极化波导阵列天线设计

介绍了一种新型的Ku波段赋形圆极化波导缝隙阵列天线设计,采用矩形波导宽边纵向直缝隙耦合馈电四脊方形开口波导实现了波导天线的圆极化工作;采用波导窄边耦合器形式的功分器和配相波导组成的馈电网络,控制各线阵的幅度和相位,利用幅度和相位加权的方法实现了圆极化波导天线的波束赋形工作。基于项目需求设计、加工了一套24×16单元天线阵列,测试结果表明,该天线在3%的频段内轴向轴比优于3.0dB、驻波比优于1.6、赋形波束区域覆盖了-40°~0°的范围,满足了项目的指标要求。     

一种右旋圆极化非谐振波导缝隙阵列天线设计

文中提出一种基于能量传输理论的非谐振波导缝隙阵列设计方法,设计了一款右旋圆极化非谐振波导缝隙阵列天线.圆极化由加载在波导缝隙上的切角正方形波导圆极化腔实现,文中分析了腔体的各设计参数对圆极化特性的影响,实现了圆极化腔与波导缝隙的分离设计.设计的8×8阵列天线工作在17 GHz,主频处能量辐射效率大于94％,主瓣增益25...     

脊波导缝隙圆极化天线的设计*

设计了一种新型脊波导缝隙圆极化天线。在脊波导宽边开并联纵缝,从波导耦合电磁波至其上方的四脊波导圆极化器,实现圆极化辐射。采用脊波导不仅减小了单元尺寸,更改善了天线的带宽性能。重点研究了四脊波导圆极化器对相互垂直的两辐射场分量的影响,优化单元的轴比特性。在提取单元谐振电导的基础上,设计了工作在10GHz 的1×10 圆极化波导缝隙阵列。对天线实物测试得到中心频率处的增益为16.8dB,第一副瓣电平为 25dB,阻抗带宽约为8.5%,相对轴比带宽(AR臆3dB)约为3.2%。     

毫米波段斜扇形波束裂缝阵天线的研究

研究的毫米波段斜扇形波束裂缝阵天线是一种薄形的波导裂缝阵,结构新颖,特别适用于飞行器天线。由于这种天线的数学模型比较复杂,并且工作在毫米波波段,使设计和分析带来了一定的困难。根据裂缝阵设计的理论基础,对毫米波段斜扇形波束裂缝阵天线进行了研究,采用了终端短路的准行波天线阵的方案,设计得到的毫米波裂缝阵天线具有斜角扇形波束,较低副瓣,宽频带和薄形等优点。理论结果和实测结果相吻合,在工程上应用已得到了良     

浅谈毫米波通信

浅谈毫米波通信通文信息时代对通信提出了越来越高的要求，长途电话要自动拨号，而且迅速接通；打电话要既闻声，又见人；电子计算机数据既要传得多又要传得快；电视图像要比宽银幕电影还要清晰等，发展诸如此类的信息业务，单靠微波接力通信，同轴电缆通信等通信手段，其...     

毫米波多分区单脉冲波导缝隙阵天线的设计

设计了一种毫米波多分区单脉冲缝隙阵天线。通过多分区拓展了天线的驻波带宽,通过阵面近场分布优化 来消除分区短路板对方向图的影响,实现了超低副瓣。设计了一个28*28 的圆口径单脉冲缝隙阵天线,仿真结果表明天 线驻波带宽600MHz(VSWR<1.3),副瓣电平中心频率-34.9dB,带宽内-30dB。     

Ku波段小型化波导缝隙阵列天线的设计与实现

基片集成波导(SIW)是一种新型高Q值、低损耗的集成波导结构,易于设计和加工,可广泛应用于微波毫米波集成电路.本文设计并制作了一种SIW五元谐振缝隙阵天线,它能大大减轻阵列天线重量和减小尺寸,且成本低,便于加工和集成.实验结果表明:在工作频段内,其理论和测试结果吻合,回波损耗低于-10dB,方向图良好,具有较高的工程实用性.     

毫米波波导缝隙线阵天线随机误差分析

以孤立缝隙的理论为基础,应用仿真技术与数据处理方法综合分析了缝隙和波导参数的误差对缝隙导纳特性的影响。在线阵中根据随机误差分析相关理论,综合考虑包括缝隙和波导参数在内的多个结构参数的误差对阵列幅相分布影响的不同作用率,对误差进行了合理的分配。最后以某毫米波频段波导缝隙线阵天线为例进行分析,并以软件仿真进行验证。     

毫米波波导缝隙线阵天线随机误差分析

以孤立缝隙的理论为基础,应用仿真技术与数据处理方法综合分析了缝隙和波导参数的误差对缝隙导纳特性的影响.在线阵中根据随机误差分析相关理论,综合考虑包括缝隙和波导参数在内的多个结构参数的误差对阵列幅相分布影响的不同作用率,对误差进行了合理的分配.最后以某毫米波频段波导缝隙线阵天线为例进行分析,并以软件仿真进行验证.     

新型X波段波导缝隙阵列天线的设计

为了克服传统波导缝隙阵列天线重量大、副瓣偏高等问题,提出一种小型化、低副瓣X波段波导缝隙阵列天线的设计方法。首先采用高斯分布实现其幅度加权,快速完成低副瓣波导缝隙阵列天线的设计;然后结合HFSS 软件对传统压缩波导的窄边尺寸进行优化,减小窄边尺寸;同时采用3D 打印技术制造ABS 塑料波导缝隙框架和金属电镀工艺实现天线的加工,通过仿真分析和实物加工测试验证了所设计天线的有效性。所设计的天线方位面副瓣电平可达到-25 dB 以下,重量从25 kg 减小到2.5 kg,减重比达到了90%。最后,详细分析了不同金属电镀层厚度对天线性能的影响。     

波导缝隙阵列天线设计

根据等效磁流片法对矩形波导宽边纵缝阵面进行分析设计,采用拟牛顿法对阵面参数求解,设计中考虑了波导内、外互耦的影响,孤立缝的自导纳采用矩量法获得,计算中考虑壁厚。阵列单元的结构与参数采用孤立缝的精确分析结果,从而加快了迭代速度。以S波段2×4单元缝隙阵的阵面分析计算和设计制作为例,测试与仿真的天线特性符合良好。     

5G毫米波大规模天线通信技术研究

相比第四代(4G),第五代(5G)移动通信需要在无线传输技术上取得突破性创新,以实现峰值吞吐率和频谱效率10倍的目标。进一步挖掘多天线的空间复用能力是实现5G的关键技术。首先介绍了毫米波的无线传输特性以及外场实测性能结果;然后分析了大规模天线毫米波频段通信的技术特点,并就大规模天线在6GHz以下频段与毫米波应用进行对比。最后例举了大规模天线毫米波通信的典型应用场景,并针对各种场景的难点以及技术特点进行分析总结。     

低副瓣基片集成波导缝隙阵圆极化天线

基于基片集成波导技术与标准印刷电路板工艺,实现了圆极化、低副瓣的平面缝隙天线阵列.辐射单元采用基片集成波导项层匹配缝隙对结构,行波式圆极化单元.辐射缝隙经过改进,单个辐射单元的反射系数均小于-30 dB.平面阵列采用基片集成波导低副瓣功分器馈电.文中给出了具体设计公式、方法和仿真结果.设计制作的16×16阵列在16.1 GHz频点上实测增益为30 dB,轴比为0.7 dB,副瓣小于-20 dB.     

新型Ku波段基片集成波导缝隙阵列天线设计

介绍了基片集成波导缝隙天线的相关理论,以及宽边基片集成波导缝隙驻波阵的设计方法。首先,根据指标要求,利用HFSS电磁仿真软件来获取缝隙初始导纳参数;然后,使用Matlab软件进行数据拟合;最终,得到缝隙电导与缝隙偏置的数学函数。采用该方法设计了中心频率为15. 9 GHz 的4 元等幅同相的驻波直线阵,仿真得到在15. 8 GHz ~16 GHz 频段内驻波比小于1. 88。     

毫米波宽带波导功率合成器设计

毫米波宽带功率放大器是毫米波电子对抗系统的关键部件之一,宽带低损耗的波导合成器是实现毫米波宽带大功率合成放大器的关键。根据设计目标,分析比较了四端口波导合路器和无耗三端口波导合路器的优缺点,提出了毫米波宽带波导合成器的设计方案,用电磁场仿真软件HFSS对宽带波导功率合成器进行了建模和设计仿真,并制作了工作频率范围在26~40 GHz的功率合成器,对测试指标和仿真曲线进行了对比分析。实际测试结果表明,设计的波导合路器具有良好的工程实用价值。     

毫米波耦合腔行波管过渡波导的设计

利用电磁场分析软件，研究了用于毫米波耦合腔行波管的两种过渡波导，分析比较了各种结构的宽带匹配性能，给出的部分结果可以直接在整管设计中采用。     

波导窄边缝隙阵列天线的分析与设计

波导窄边缝隙阵列天线由于效率高、功率容量大、稳定性好及副瓣电平低等特性,在雷达体制上使用广泛。对于单一波导窄边缝的隙线阵,根据设计指标,首先分析其理论模型并给定理想的设计参数,再利用Ansoft公司的HFSS软件的参数扫描及优化功能,通过局部调整设计参数就可以方便地得到缝隙的谐振结构。利用这种设计方法可以快速得出所需要的低副瓣窄边波导缝隙阵列天线。