新型低剖面石墨烯THz 天线研究

提出了一种新型石墨烯THz天线,该天线由金属波导和周围多个石墨烯单元构成,相比于传统的金属天线,具有馈电简单、低剖面的特点。由于石墨烯在THz频率具有负的电导率虚部,因此会激发其局域表面等离激元共振。电磁波通过波导口向外辐射过程中,波导和天线单元之间强烈耦合,形成集体的电磁波振荡,由此天线单元之间保持了良好的相位一致性,最终使得远场的增益比单波导口增益增加了6.5dB,波束宽度则减小至21.2°,有效提高了天线的性能。通过改变石墨烯的偏置电压或者掺杂浓度还可以改变其工作频率,形成可调谐的石墨烯THz天线,未来可以应用于THz通信等方面。     

平板裂缝天线阻抗匹配的广义匹配方程

阻抗匹配设计是平板裂缝天线设计中需要重点考虑的问题,主要包含辐射缝和耦合缝两部分的阻抗匹配.文中采用阻抗变换器的理论,将辐射缝匹配和耦合缝匹配设计统一考虑,给出了阻抗匹配的广义匹配方程.运用广义匹配方程可以适当调整辐射缝使之收敛而不需要修改耦合缝的设计参数.     

平板裂缝天线子阵设计的功率平衡原则

指出了目前平板裂缝天线子阵中存在的相位台阶现象,并分析了相位台阶对天线性能的影响.在仿真计算和工程设计的基础上,提出了功率平衡设计原则,以减弱或消除子阵的相位台阶,在一定程度上拓展了天线带宽,同时也改善了天线E面由于相位台阶引起的副瓣恶化现象.     

平板裂缝天线短路板边缘辐射裂缝的研究

对平板裂缝天线驻波子阵间短路板的两种处理方法———短路板插入法和短路板融入法进行了研究。结果表明 ,保持所有辐射裂缝单元间距相等的短路板融入法有利于低副瓣性能的实现。对于短路板融入法 ,采用镜像原理导出了短路板产生的TE2 0模对相邻辐射裂缝导纳影响的解析表达式。     

一种阵列天线快速波束赋形方法

介绍了一种阵列天线快速赋形方法,该方法基于Orchard综合,采用遗传算法对Schelkunoff单位圆零点的位置移动实现波束赋形。波束赋形分为两个步骤:1)根据副瓣电平采用解析法确定初始零点位置;2)以赋形区域内零点径向位移作为自由度,用遗传算法进行赋形区域单目标寻优。相对常见以阵元的幅度相位作为自由度编码的遗传算法赋形,该方法不仅有效避免了副瓣和赋形区的多目标均衡问题,而且算法自由度大幅减少,收敛速度快,能够同时实现较低副瓣电平和赋形区精度要求。通过余割平方赋形和扇形波束两个实例说明该方法的有效性,可以应用于阵列天线快速赋形设计。