SIW 耦合馈电阵列天线

提出一种新型宽带、结构紧凑的基片集成波导(SIW)背腔阵列天线的设计方法。所设计的SIW 阵列由紧密相连的背腔构成馈电网络,每个背腔上开宽缝作为辐射单元。SIW 背腔天线单元紧密排列,主要通过单元间感性耦合窗耦合馈电。SIW 背腔既是辐射单元又能实现能量分配,不需加载额外的馈电网络,因此该阵列结构十分紧凑。工作在20 GHz 频段的2×2 SIW 耦合馈电阵和4×4 SIW 耦合馈电阵已加工实现,仿真和测试结果表明所提出的SIW阵列设计方法简单、阵列结构紧凑、天线辐射性能良好。另外,本文研究了高增益大规模阵列天线的组阵方法。在2×2 SIW 耦合馈电阵的基础上,采用8×8 SIW 并联馈电网络加载天线子阵的方法设计了16×16 宽带高增益SIW 阵列天线并进行了加工测试。结果表明,采用这种组阵方法,天线阵阵元排布紧密,天线具有带宽宽、增益高、损耗低等优点。     

非理想信道状态信息下RIS辅助的安全通信

利用可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助无线发射机,可提高多用户无线网络的安全传输能力。在非理想信道状态信息(Channel State Information, CSI)下提出了鲁棒波束形成优化方法来提高系统对抗干扰和窃听攻击的能力。具体地,使用RIS辅助发射机,对RIS的相位波束形成和基站的传输功率进行联合优化,在分别满足有界CSI的最坏情况速率约束和统计CSI的速率中断概率约束来最小化系统的总传输功率。由于存在CSI误差,针对有界CSI和统计CSI误差约束,分别利用S-procedure来松弛保密速率约束和大偏差不等式(Large Deviation Inequality, LDI)来松弛保密速率中断概率约束。仿真结果表明,相比于无源反射法和传统波束形成方案,该方法可分别降低约88%和93%总传输功率,同时提高约15 dBm和12 dBm的干扰容限。     

一种超宽带圆环缝隙天线设计

本文提出了一种基于双圆环缝隙结构的超宽带微带天线。天线的底层由接地面的2个圆环缝隙组成,圆环之间用 2条矩形切口连接,以增加环缝之间的耦合。通过改变缝隙的位置、大小及矩形切口的位置来实现超宽带。顶层由50 ? 开 路微带线耦合馈电,通过在传输线加载匹配枝节实现更好的阻抗匹配。天线大小为40mm?40mm,厚度为1.5mm。通过 仿真表明,该天线在2.98G-9.45G频带内S11参数小于-10dB,达到3.17倍频,满足超宽带天线的要求 。最后根据仿真参数 将天线加工成实物,测试结果与仿真结果吻合。     

基片集成波导双圆极化贴片天线的设计与实现

为了提高通信系统的通信容量,设计了一种基片集成波导(SIW)双圆极化贴片天线。该天线由耦合器、贴片天线构成。基于空腔模型研究,耦合器采用SIW结构,其输出端信号在较宽的带宽内具有良好的稳定性;在分析微带天线理论基础上,引入贴片天线作为辐射单元,结构简单,易于实现;在传输线模型理论中,天线输入端口采用共面波导(CPW)的转换结构是必不可少的,可以直接与SMA转接头相连,方便测试。该天线可以根据其应用需求调整工作极化方式,可以实现左旋圆极化(LHCP)和右旋圆极化(RHCP)。通过测试加工后的天线验证了仿真数据。结果表明,该天线相对带宽超过18%(19.5 GHz~23.5 GHz),在工作频率范围内,轴比参数小于2,可实现增益7.4 dB。