VHF/UHF天线宽带匹配网络的优化设计与实验研究

本文系统地研究了VHF/UHF天线宽带匹配网络的设计与制作.提出遗传算法与模拟退火法相结合的优化设计方法,解决VHF/UHF天线宽带匹配网络制作过程中元件值随频率较大变化引发的难题.最后,利用该方法研制了30~450MHz全向宽带小型化天线的宽带匹配网络.实验表明,带内VSWR＜3.0,且计算结果与测试结果十分吻合.     

1～30MHz传输线变压器的实频设计北大核心CSCD

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450Ω到50Ω,600.0Ω到66.7Ω变换的9∶1传输线变压器巴伦。受绕组间距的限制,600.0到66.7Ω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。     

超宽带TEM喇叭天线优化设计与实验

针对用于成像雷达系统的超宽带TEM喇叭天线进行了优化设计,兼顾辐射性能、馈入反射和小尺寸条件,采用平滑渐变结构和加载技术代替原设计,增加了低频电流的回流通道,从而改善了天线的低频特性,增强了其定向辐射能力。在理论分析的基础上对其进行了仿真,并按照仿真结果实际制作了一副天线,对天线进行了测试。仿真与实测结果表明:在电压驻波系数小于2时,该天线具有11∶1的阻抗带宽,较强的辐射能力和良好的定性辐射特性,能够满足雷达系统的需求。     

用于公路检测的超宽带横向电磁波喇叭天线

针对沥青路面层厚检测需求,设计了一种简单紧凑的超宽带横向电磁波(Transverse Electromagnetic,TEM)喇叭天线.相对于传统TEM喇叭天线的大尺寸设计,通过采用合理的指数渐变结构以及加载吸波材料,有效地减小了天线尺寸,极大地拓展了天线的阻抗带宽.仿真及测量结果表明:设计的TEM喇叭天线在0.83～12.8 GHz带宽内具有小于2的低电压驻波比,良好的辐射特性和较小的振铃,能够满足路用探地雷达系统要求.     

适用于移动通信的宽频带微带天线

该文研究新型的宽频带微带天线,采用一种具有双层贴片结构的微带天线的形式,并用在探针顶端加电容性金属圆片来抵消探针感性的方法,增加了天线的工作带宽。制作适用于第二代和第三代移动通信的宽频带微带天线,测试结果显示天线具有良好的带宽特性,能够满足移动通信系统对天线的带宽要求。     

基模螺旋天线的研究

本文提出了一种计算基模螺旋天线的新方法.该方法采用螺旋线段对基模螺旋天线进行划分,只需少量分段就可用矩量法对其进行精确模拟分析.文中求出了螺旋天线上的电流分布和远场方向图,与直线段模拟计算结果吻合良好.求阻抗矩阵 Z时,利用螺旋天线的对称性和周期性,只需求出一小部分元素就可得到Z 矩阵的其它元素的值.该方法分段数少,使得计算时间和计算所需存储量大大减小,计算速度和精度显著提高.     

车载探地雷达信号在分层介质中的散射特性

建立了多层分层介质散射的物理模型,基于雷达方程和斯涅尔定律给出了多层分层介质散射场强度计算公式.分析研究了分层介质的电特性参数(介电常数和损耗正切)对雷达系统的探测距离和散射场的影响.以安装于探测车上的探地雷达系统为应用背景,利用时域有限差分方法对整个车载探地雷达系统进行了建模和仿真计算,对接收到的散射回波信号进行了研究.最后将系统数值模拟结果和解析计算结果进行了对比,并对结果做出了分析.     

超宽带低背腔车载探地雷达收发天线的研究

本文研制了一种超宽带车载探地雷达收发天线系统,采用半椭圆形状的偶极子天线形式和电阻加载的方法展宽了天线的工作带宽,使天线末端的反射明显减小.分析了背腔高度对天线电性能的影响,在保证天线电性能的前提下,采用的背腔高度仅为22mm.设计并制作了一套天线样机,并安装在探测车上,在电波暗室中对天线的电性能进行了测试,测试结果与仿真结果吻合良好,这表明该超宽带收发天线可以满足车载探地雷达系统的需求.