1～30 MHz传输线变压器的实频设计

 介绍了Guanella型传输线变压器的工作原理,利用电报方程分析了其阻抗变换特性和平衡到不平衡转换特性。为在巴伦低阻端获得最佳的输入阻抗,根据测量得到的实频负载阻抗来确定传输线的特性阻抗,设计了在1～30 MHz频带内可用于450 Ω到50 Ω,600.0 Ω到66.7 Ω变换的9∶1传输线变压器巴伦。受绕组间距的限制,600.0到66.7 Ω巴伦实际的传输线特性阻抗难以达到仿真所要求的值,但巴伦输入阻抗的仿真结果与实测结果仍有较好的一致性。实际测量的结果表明,这两款变压器的工作带宽（驻波比小于1.6）大于30∶1,在1～30 MHz的频带内插入损耗小于0.3 dB。     

混合遗传算法优化设计宽带加载螺旋天线

研究了遗传算法和模拟退火法相结合的方法来快速优化设计宽带加载螺旋天线.采用该算法对加载螺旋天线上的加载集总元件的值、加载位置以及匹配网络参数进行一体化优化设计.采用一种简单有效的方法来快速求解加载元件值和加载位置改变后的阻抗矩阵方程,提高了优化设计的效率.利用该方法成功地设计了两副宽带小型化加载螺旋天线.     

T形天线的研究

系统地研究位于山谷间T形天线的电特性.采用矩量法求解天线和地面上的静电荷分布密度及电流分布密度,进而计算了T形天线与地面之间的静电容和天线的输入电抗,数值结果与实验结果吻合良好.同时研究了引线及顶线的各项参数变化对天线的有效高度、增益、输入电抗、辐射电阻及静电容的影响.研究表明,增加引线数目、引线间距和加长顶线长度均可以增加天线系统的静电容,减小输入电抗的模值,并使天线的增益有所改善.     

带反射腔的分布式电阻加载探地雷达天线设计与分析

该文研究了一种半椭圆结构分布式加载偶极子天线.通过改进天线臂结构以及采用分布式电阻加载,有效降低电流在天线末端的反射,能够改进天线的输入阻抗特性,展宽天线的工作频带.应用长方体金属反射腔,减小了天线的后向辐射,增强了天线的地下穿透能力.利用电磁计算软件对天线进行了仿真和设计,并加工制作了一部样机,测试了样机的反射损耗和辐射特性等性能参数,测试与仿真结果较为贴合.将该天线应用于探地雷达系统进行地下目标探测实验,实验结果证明该天线满足探地雷达系统的需要.      

去除地面反射波的波达角估计方法研究

以基于极化平面的波达角（Direction of Arrival，DOA）估计算法为基础，针对近地面天线受地面反射波影响从而极大地影响DOA估计的准确性问题，对如何去除地面反射波的影响进行深入研究.分别采用理想地面近似法、反射系数法和阵列抑制算法进行仿真试验，对比和分析这三种算法的优缺点，以及各自的适用性.理论分析和仿真试验表明:理想地面近似算法在实际地面参数与理想导电平面相近时，具有准确的计算结果，但在其他情况下计算结果与真实值误差很大；反射系数法通过地面的电导率σ、相对介电常数ε_r以及入射波的极角θ分别求出地面的水平反射系数和垂直反射系数，从而准确估算出来波方向，但由于该方法需要预先知道地面参数，故其应用场景受到了一定的限制；阵列抑制算法巧妙地利用地面反射波和直达波在相位延迟和入射角方面的关系，通过移相操作，生成抑制反射波的新数据，再对其进行处理，准确计算出DOA.通过比较分析可以得出，阵列抑制算法可用于任何类型的实际地面，且无需知道实际地面参数，同时该算法具有很好的准确性，因此其应用场景不受限制，具有很好的理论研究和实际应用价值.     

改进型vivaldi天线

常规vivaldi天线存在后向辐射大,主辐射方向增益低的缺点.通过优化常规vivaldi天线贴片形式的方法,改变天线表面的电流分布,得到其改进形式-兔耳形vivaldi天线.对改进型vivaldi天线的电性能进行了分析,设计并制作了一付工作在6～18 GHz的改进型vivaldi天线,与常规vivaldi天线相比,天线增益在整个频带内均有显著的提高.     

一种工作于0.5~2GHz的小型化Vivaldi天线

设计了一种用于浅层冰盖探测的小型化宽带Vivaldi天线,该天线使用微带转槽线的巴伦馈电,可工作于500MHz～2GHz的带宽之内.天线采用共面结构,能够有效降低交叉极化电平.为提高天线的增益并避免低频端方向图端射方向出现凹陷,使用了较厚的介质基片,并增加了天线的长度,但天线的尺寸仍只有345mm×263.7mm,仿真得到的天线增益在全频带内大于2.8dBi.测量得到的阻抗带宽(驻波比≤2)达到1.94GHz,与仿真结果较为吻合.测试得到的E面和H面归一化方向图在大于800MHz的频带内与仿真结果一致性较好.     

探地雷达阻性加载天线的应用研究

阻性加载技术可以有效拓展天线带宽、降低时域振铃.该文以双纽线构成平面印制天线的辐射臂, 分析阻性加载对其频域和时域特性的影响.通过数值仿真, 讨论了天线在两种阻性加载方式下阻抗带宽和时域波形的变化.设计了一款指数型微带转平行双线的巴伦, 并对巴伦和天线进行了加工及测试.测量结果表明, 天线时域波形拖尾振铃小于10%;在0.8~6 GHz频带内, 天线单元回波损耗小于-10 dB.将天线与雷达收发系统集成后, 进行地下目标探测实验.雷达探测结果成像清晰、浅层目标分辨率较高.该天线具有超宽带、低振铃、紧支撑等特点, 可满足便携式探地雷达的工程化应用需求.     

新型套筒天线的研究与应用

采用矩量法分析了安装在金属圆柱筒上的套筒天线.研究了这种新型套筒天线的输入阻抗、电压驻波比(VSWR)、增益及辐射方向图等电特性.设计出了工作在105～420MHz频段和225～600MHz频段的实用天线,分析结果与实验结果吻合良好.     

天线宽带匹配网络的粒子群优化设计

提出了基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)设计天线宽带匹配网络的方法;采用了等效阻抗方法解决了UHF频段天线宽带匹配网络实际制作中元件值随频率畸变较大的困难;最后利用上述方法设计了一付30~512MHz全向超宽频带小型化天线的匹配网络,设计结果使得带内VSWR<3.0,并与实验结果吻合良好。