低雷达截面的超宽带双环单极子天线

介绍了研制的一种新型可用于雷达低可见平台的超宽带双环单极子天线.该天线利用由金属通孔连接的 2 个环状结构作为辐射单元,利用两边倒有 90°圆弧角的矩形结构设计辐射地板.辐射单元和辐射地板印制在介电常数为 2.65 的介质材料板上.对天线的辐射和散射特性做了研究,并与参考天线作对比,发现在同样满足超宽带天线的相关指标要求下,文中提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.说明由金属通孔连接的双环结构辐射单元结构可使天线同时具有超宽工作频带和低雷达截面的特性.     

适合对称天线的平衡输出高压纳秒级脉冲源研究(英文)

时域脉冲源是时域超宽带雷达系统中的重要部件,时域脉冲天线大多采用对称形式,如果用非平衡高压脉冲源激励,难以实现很好的宽带匹配。为此设计了一种新的电路形式,采用平衡输出的Marx电路级联,解决了脉冲源高幅度和平衡输出不能兼顾的问题。利用与对称天线进行的纳秒级脉冲收发实验验证了该电路的良好性能。     

皮秒光导开关的研制及其应用研究

阐述了光导开关的原理,并研制出GaAs:Cr,InP:Fe光导开关,实验显示了开关对光的响应特性,利用光导开关来探测皮秒光脉冲的波形,并且利用光导开关的原理研制成新型的超宽带雷达实验室模型,实验显示了其脉冲辐射与接收波形。     

低频补偿TEM喇叭天线的仿真与测试

以超宽带窄脉冲辐射为应用背景,通过添加补偿回路并调整回路的大小,设计了一种具有低频补偿的超宽带TEM喇叭天线.利用FDTD方法对天线结构进行了仿真,分析了不同补偿回路大小时TEM喇叭天线的S11参数、相位特性、辐射带宽及前后向辐射场等参数,得到了在大于400 MHz频带范围内S11参数低于-10 dB的天线结构.制作天线原型,并进行了实际测试,频域S11参数测试结果与仿真结果基本吻合.通过对时域波形的分析可知,该天线具有较高的波形保真度.     

基于U形槽的超宽带三陷波天线的设计

设计了一种小型三陷波超宽带天线,使用HFSS软件对天线的结构尺寸进行了分析和优化。通过在超宽带天线的辐射贴片和接地板上加载U形槽,使天线在3个窄带系统的工作频段实现陷波特性。这3个窄带系统分别是Wi MAX通信系统、WLAN通信系统和X波段信号下行频段通信系统,它们对应的工作频段分别为3.3～3.8 GHz、5.1～5.825 GHz、7.25～7.75GHz。最终仿真结果显示:该天线在3～10.7 GHz范围内其回波损耗小于-10 dB,且电压驻波比小于2,在所说3个窄带系统对应的3个工作频段内具有良好的陷波特性,可以有效抑制所说3个系统与超宽带系统产生的相互干扰,同时具有良好的辐射方向性。     

超宽带天线辐射信号失真分析

超宽带信号在辐射过程中存在信号失真,会导致系统性能的下降.以电偶极子天线、线天线和椭圆超宽带天线为研究对象,从理论上分析了信号失真的原因,进一步从传输函数的角度预测了辐射信号的波形,仿真结果证明了结果的正确性;指出了仅依靠辐射信号波形选择基准信号的不足,分析了同一个天线的保真度随信号变化的原因.     

钻孔雷达定向天线仿真与设计

采用分布介质加载和集中电阻加载宽带小型化技术,设计了一个四方向的定向天线。天线中心频率处方向图前瓣增益比后瓣增益大28 dB,天线主瓣增益为5.4 dB,天线辐射的前向与后向时域脉冲波形峰峰值之比大于3,时域电场脉冲波形拖尾小于主峰幅度1/5。通过全向、定向钻孔雷达天线进行联合仿真,结果表明天线定向效果明显。为了验证天线性能,实际加工制作了仿真的天线,并进行测试,测试得到的天线S11与仿真结果吻合。     

超宽带脉冲波形的设计优化与性能分析

本文在研究高斯函数及其各阶导函数构成的窄脉冲信号，三角包络、高斯包络以及升余弦包络窄脉冲信号的时域波形及其单边带能量谱密度的基础上，给出脉；中形状对超宽带能量谱密度的影响．推导出n阶高斯脉冲函数的博立叶变换公式，得出峰值频率与脉冲形成因子a和阶数n之间的函数关系．推导出改进的n阶Hermite脉冲函数和n阶高斯脉冲函数的相关函数，画出它们的自相关特性曲线．优化了超宽带脉冲波形设计的方法，以提高超宽带无线通信系统的性能．     

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线.选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰.给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究.结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3 GHz ～12 GHz,在5 GHz～6.25 GHz频带内具有陷波特性.同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸.     

改善相控阵天线工作带宽的技术途径研究

从空间色散和时间色散两方面讨论了常规相控阵天线的窄带特性。从时域阵列理论出发，着重研究了改善相控阵天线工作带宽的技术途径，分析了这些技术措施对天线辐射特性可能造成的影响，供后续工作参考。     

弯折线天线原理、结构及其研究进展

弯折线技术作为一种减小天线尺寸和实现宽频带的有效手段,在现代天线设计中被广泛使用.根据不同的技术要求,研究者们提出了多种改进结构.文中介绍了6种具有代表性的弯折线天线结构,其中包括双弯折线天线、折叠式弯折线天线、立体式弯折线天线、渐变式弯折线天线、行波弯折线天线和弯折线缝隙天线.同时也对上述6种天线的工作原理以及研究进展进行了简要的阐述.     

裂缝天线缝制造精度对电性能影响的预测

为了避免传统方法在分析结构因素对电性能影响时需要假设和近似处理的弊端,提出了根据平板裂缝天线生产制造中的数据,使用支持向量回归建立缝制造精度对电性能指标影响的预测方法。给出了一种以最小化支持向量回归的拟合能力和泛化能力为目标函数来选择支持向量回归机参数的方法,以方便该方法的工程应用。案例研究表明,该方法能够较准确地预测缝制造精度对电性能的影响;与传统的BP神经网络和最小二乘法对比,该方法具有更好的泛化能力,可以应用到平板裂缝天线的计算机辅助制造中。     

8 mm点聚焦透镜天线的工程设计

根据等离子体密度的测量要求,设计了一种工作于8mm频段的点聚焦透镜天线。对系统进行仿真和实验验证,仿真及实验结果均证实了设计的可行性和正确性,高次模可以忽略的理论也得到了有力的证明,为天线的工程设计提供了一定的理论和参考价值。     

天线方向图的中场测量和远场变换

提出一种测量大口径微波天线方向图的新方法,该方法通过中场幅相数据采集和复源点远场变换,可利用现有场地和仪器测量大天线的远场方向图。     

反射器天线的散射截面积

导出了任意旋转凹曲面天线的散射场计算公式。单反射面的镜面场由几何光学法(GO)得到,非轴向绕射场由一致性绕射理论(UTD)得到,轴向绕射场由等效电磁流法得到。对于卡塞格伦等型式的双反射器天线,总散射场应该是主、副面绕射场,副面镜面场和反射绕射场等各项的相位相加。文中给出了某些天线单站散射截面(RCS)的计算和实验结果。这种方法很容易推广到双站情况。     

导体平台上线天线问题的MoM-PO分析

采用高低频混合技术的混合矩量法-物理光学法(MoM-PO)分析导体平台上的线天线问题;天线与平台上不规则区域采用MoM分析,平台其他部分用PO方法计算。研究了MoM区的选择对计算精度和内存需求的影响,给出了一种考虑PO区域单元间互耦的迭代方法,以此改善PO近似带来的计算误差。分析了典型载体平台上线天线问题,研究了载体上天线的阻抗和辐射特性。数值计算结果和传统MoM结果有较好的吻合。该方法在工程应用中具有较高的实用性。     

行波电流天线阵的加载

天线进行加载后可使电流以行波分布，从而改善天线的综合性能。本文以两单元天线阵为基础讨论天线阵的行波加载问题，提出了确定阵单元加载量的加载公式。研究了加载量与相关参量的相互关系。数值计算表明，天线阵经加载后可保证在全方位的电扫描过程中，保持单元电流的行波分布，从而可使天线阵的系统性能得以改善。另外所导公式计算简便，避免了传统方法解决同类问题时计算量大的困难。     

基于Parks-McClellan算法的超宽带脉冲波形优化设计

基于Parks-McClellan算法讨论并分析了一种超宽带无线脉冲波形的优化设计方法,利用该方法设计得到的超宽带脉冲波形可以充分利用并且满足FCC的频谱要求。相应的结果既适用于单频带模式超宽带系统,也适用于多频带模式超宽带系统。