一种新型大频差多频段分形天线研究

提出一种新型大频差多频段分形天线,天线结构为在蝶形天线两臂上加载多个经优化后的开口矩形环缝。新型天线不仅可获得超过4.5∶1的大频差,而且能同时工作于4个频段。仿真和实测结果表明,新型天线4个频段都具有良好的性能。新型结构的提出丰富了分形天线的种类,为实现高性能的多频段大频差天线提供了一种可行结构。     

W 波段焦面阵成像Teflon 衍射微透镜阵列研究

提出并设计了一种应用于W波段焦面阵成像的新型二元Teflon衍射微透镜阵列。新型衍射微透镜阵列仅有两个台阶,与传统折射微透镜阵列相比,大幅度地降低了加工制作的难度。用几何光学、物理光学及FDTD相结合的混合数值方法分析计算了物镜焦区场与微透镜阵列的耦合特性,混合数值分析方法的正确性通过相关实验得到了验证。研究表明,衍射微透镜阵列可具有良好的成像性能。     

一种基于环缝高次模的双频段大频差天线

提出了一种基于加载环缝高次模的新型双频段大频差天线,其具体结构为在蝶形天线两臂上对称地加载一对闭合圆环缝隙。常规的环缝加载方式为开口环缝加载,该加载方式环缝工作在基模;而本文提出的闭合环缝加载,可使环缝工作在高次模。加载环缝高次模的利用,可使天线在实现大频差的同时确保其在高频段的性能。所研制的天线可实现超过3∶1的大频差,仿真和实测结果表明:天线在两个频段都具有良好的性能。新型天线结构的研制成功丰富了多频天线的种类,为实现大频差天线提供了一种新的思路和方法。     

寄生分形多三角形结构在多频天线领域的应用推广

将寄生分形多三角形结构(Triangular Shaped Fractal Parasitic Elements,TSFPE)进行了改进和应用推广,提出一种基于TSFPE 的新型双频段振子天线,其具体结构为在振子天线的顶端两边对称地加载多个分形三角形。振子天线两臂控制低频段的辐射,而所加载的TSFPE 控制高频段的辐射。仿真和实测结果表明,天线在两个频段都具有良好的性能。新型天线结构的研制成功丰富了多频天线的种类,验证了TSFPE 在多频天线领域应用推广的可行性。该研究还将为TSFPE 在多频天线领域的进一步应用推广提供参考。     

毫米波衍折射透镜系统焦区矢量场快速分析

将快速分析单个二元衍射透镜焦区标量场的射线衍射传播法发展为矢量射线衍射传播追迹法,此方法能快速有效地分析二元衍射透镜及折射透镜组合光学系统的焦区矢量场,获得相应的成像性能。与二维时域有限差分法(2D-FDTD)相比,矢量射线衍射传播追迹法的计算时间显著缩短。矢量射线衍射传播追迹法与2D-FDTD计算结果及实验结果对比验证了其正确性。     

一种X 和Ka 波段频率可重构Koch分形振子天线研究*

将射频开关和Koch分形振子相结合,设计了一款结构紧凑的可工作于X和Ka两个波段的频率可重构天线,所设计的天线长度约为相同谐振频率普通振子天线的80％.天线工作于Ka频段时,由于天线中被射频开关断开的其它部分对其辐射性能的影响严重,会使Ka频段的方向图发生严重变形,因此我们又对天线进行了改进优化.改进后的天线由Koch分形振子和其前端另外延伸增加的一普通振子构成,改进天线在X频段和Ka频段的性能分别由Koch分形振子和普通振子所决定.仿真和实测结果表明:改进优化后的天线在X和Ka两个频段都具有良好的性能.     

开放光栅中史密斯－帕塞尔超辐射机理研究

采用理论分析和粒子模拟相结合的方法,对连续电子注通过平板矩形光栅产生毫米波段史密斯-帕塞尔(SP)超辐射机理进行了研究.研究结果表明:选择恰当的电子注与光栅尺寸参数,光栅表面慢波将与电子注互作用,使电子注产生群聚,群聚的电子束团将在光栅表面产生史密斯-帕塞尔超辐射,其辐射频率为电子注与光栅表面慢波互作用同步点频率的整数倍,其辐射角度方向与史密斯-帕塞尔公式所预期的基本一致, 表面慢波由于光栅的有限长度也能在其端头以一定的形式辐射出去.