微带天线阵的设计与实验教学研究

本文提出了在天线课程的实践教学中增加微带天线阵的设计性实验.该实验通过对天线阵的软件仿真、实物制作以及仪器测试,让学生掌握设计天线阵的思路和方法,同时增加创新性实验内容,鼓励学生自主研究.该实践教学方式较好地培养了学生的实践能力和工程应用能力.     

毫米波高性能检波器研究

介绍了一款带宽为70~80 G Hz,选用宽带鳍线射频输入结合高低阻抗线作为输入匹配网络的高性能检波器.该检波器输入端口为W R12标准矩形波导,输出为S M A接头,采用场分析和路分析结合的方法进行了仿真建模与优化设计.当输入信号功率为-10 dBm时,在70~80 GHz频带内电压灵敏度大于500 mV/mW.     

基于HFSS的圆极化微带天线分析与设计

如今的天线已经深入现实社会的各个领域并得到广泛应用,其中应用较为普遍的是导航天线.我们在考虑其应用范围的覆盖率的下,着重改进导航天线的尺寸和辐射性能.本文以导航系统为例,结合微带天线的便携性以及圆极化天线的辐射性能强等特点,采用实现天线抗干扰性算法,致力于设计一款三频圆极化的手持导航产品.     

加载倒T形并联枝节的微带低通滤波器设计

针对传统的高低阻抗微带低通滤波器和开路端短截线微带低通滤波器体积较大、过渡带较缓且插入损耗较大的问题,采用高阻抗传输线单元加载并联倒T形枝节方法,构成带阻滤波支路,抑制了寄生通带,减小了滤波器面积。以7阶切比雪夫低通滤波器为例进行了设计和测试。实验结果表明,倒T形并联枝节滤波器截止频率为5.06 GHz,通带内最大插入损耗小于0.95 d B,在5.61~13.6 GHz内阻带抑制超过21 d B,而滤波器的面积比传统的开路端短截线微带低通滤波器减小20%。     

374~747 MHz数字可调谐微带滤波器

通过在微带开口谐振环加载数字可调电容,设计了一种新颖数字微带可调滤波器,同时提出了新型的非均匀开口谐振环混合耦合结构,使谐振器间耦合系数随谐振频率的降低而增大,实现恒定绝对带宽可调滤波器。接着对所提出的基于5 bit数字可调电容的数字可调微带滤波器进行了仿真和制作,测试表明,其通带中心频率可实现374~747 MHz可调,?3 dB绝对带宽在44~67 MHz之间变化,OIP3大于50 dBm。     

一体化馈源大角度扫描折叠式反射阵列天线

卫星通讯服务的快速增长催生了对于“动中通”设备旺盛的需求.由于具有低剖面、加工方便、功能实现多样等特点, 折叠式反射阵列具有应用于“动中通”系统的巨大潜力.针对这一应用需求, 提出了一种具有大角度扫描能力的折叠式反射阵列设计方案, 基于多层印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)技术,设计了一种工作在C波段可用于折叠式反射阵列具有60°扫描能力的微带缝隙单元, 利用该单元设计了0°、45°和60°波束指向的固定波束折叠式反射阵列.此外, 使用阵列馈源替代传统喇叭馈源, 完成了馈源与主反射面的一体化设计, 实现了折叠式反射阵列天线结构的平面化.固定波束折叠式反射阵列的仿真和实测结果表明在4.85~5.15 GHz的频率范围内, 阵列具有60°波束扫描的能力.     

具有双频带阻特性的超宽带天线的设计

设计了一款具有双频带阻特性的超宽带微带贴片天线。天线由50?矩形微带线馈电,频率覆盖范围为2.8~12 GHz。在天线辐射贴片上端开一对C形槽,实现了对3.3~3.6 GHz的Wi MAX频段的阻隔,并且在贴片下端使用阶梯结构实现了对5.15~5.825 GHz的WLAN频段的阻隔。对天线进行了加工与测试。结果表明,该天线的一对C形槽对Wi MAX频带阻隔作用明显,而阶梯结构不仅获得了在WLAN频段的带阻特性,而且与接地板上的矩形槽共同作用,还实现了天线的宽频带特性。天线的实测结果与仿真吻合良好。     

一种三指形馈电的多层微带阵列天线

采用三指形微带馈电方式,设计了一种新型用于实际生产的高增益宽带小型化多层微带阵列天线,而阵列天线总厚度仅为2.5mm。该多层介质结构天线抑制了馈电网络电磁辐射,易于加工生产,增加了结构强度。测试结果表明,该阵列天线增益达到17.3d B,VSWR≤2的相对阻抗达到14%,具有良好的辐射和阻抗匹配特性,对设计宽带相控阵天线很有帮助。     

微带交叉耦合滤波器的简化设计

主要研究微带交叉耦合滤波器的简化设计。通过约束传输零点之间的关系,简化了带通滤波器交差耦合的拓扑结构,同时又较好保持了带通滤波器带外的抑制能力。在利用微带结构实现时,采用了谐振器顺序耦合的结构,降低了滤波器微调的难度。同时在第一和第四谐振器间增加一段传输线以引入交叉耦合,通过调整引入传输线的位置等可调整相应传输零点的位置,增加了滤波器设计的灵活性。仿真结果验证了相关方法的有效性。     

基于圆微带天线阵的射频涡旋电磁波的产生

射频涡旋电磁波等相位面呈涡旋状,是一种携有新自由度-轨道角动量的电磁波。在轨道角动量模式理论分析的基础上,提出了在中心频率6 GHz处产生携有轨道角动量的涡旋电磁波的一种圆微带天线阵新结构,设计了以双层圆形微带天线为阵元组成的圆形阵列天线,通过控制馈源的相位差,得到模式量子数为0,1,2, 3, 4的轨道角动量。仿真结果表明:携轨道角动量的电磁波矢量电场图具有涡旋波阵面的特性,合适的阵列半径和馈线排列分布将产生携有良好轨道角动量特性的涡旋电磁波,而不当的阵列半径或馈线排列分布将出现能量的分散或者相互耦合的问题。