可用于物联网的高隔离度双频MIMO天线

设计了一种高隔离度双频多输入多输出（MIMO）天线,该天线覆盖2.4 GHz和5 GHz无线局域网频带,可以应用于移动物联网之中。天线包含两个相同的辐射单元天线,采用微带馈电的方式进行馈电。单元天线使用单极子天线作为基本辐射器,其包含一根长的和短的单极子天线,分别谐振在低频和高频频段。通过在两个单元天线中间加载T型隔离器提高了单元天线之间的隔离度。天线的辐射振子、馈电以及T型隔离器都印刷在同一块微波板材上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,该天线在1.9~2.8 GHz以及4.7~6.2 GHz频带范围内能实现良好的双频工作特性,天线隔离度近20 dB,可以广泛应用于物联网系统中。     

一种大规模发射阵列的稀布方法

为了提高大规模发射阵列的优化效率和降低大规模发射阵列的散热压力,提出了一种基于子阵和交替迭代的大规模发射阵列稀布阵方法。首先给出了大规模发射阵列基本子阵结构的确定原则,接着建立基于基本子阵结构的优化模型,之后交替迭代地对基本子阵结构的中心位置进行优化,在优化过程中各基本子阵结构的中心位置的移动总是使得发射阵列方向图函数的最大旁瓣最小。仿真实验表明,提出的大规模发射阵列稀布阵方法能够较快地收敛到较优的结果。     

串联邻近耦合馈电微带天线阵列的设计

针对高增益、高效率的微带天线需求，将邻近耦合馈电引入串馈微带阵列，提出两种串联谐振微带天线阵列设计。首先研制出1??16元低副瓣串联天线阵列，工作频率35 GHz，测试得到增益为17.3 dBi，带宽4.3%，副瓣电平-17.6 dB。在上述馈电方式中引入U型谐振器及馈电缝隙，提出一种串联邻近耦合馈电的双频正交极化天线阵列，中心频率分别为4.5 GHz和5.0 GHz，两个频带内带宽分别为5.0%和7.8%，隔离良好，中心频率处增益为7.6 dBi和8.2 dBi。这种馈电方式便于组成高效率的大阵列，同时具有良好带宽，在实现多功能共口径阵列中具有独特优势。     

一种小规模超宽带相控阵天线设计

目前基于阵元间强耦合效应已设计出超宽带相控阵天线，但是其规模较大。针对规模小或者在扫描方向上规模小，如何增强阵元间耦合而实现超宽带相控阵天线的问题，采用平衡对踵Vivaldi天线(BAVA)作为天线单元，优化天线单元辐射金属的形状，并采用镜像法布阵天线单元设计出一个小规模4×16的斜极化超宽带相控阵天线。仿真和试验结果表明，采用的方法可以增强小规模超宽带相控阵天线的阵元间耦合效应，实现频率0.8f0~2.0f0驻波比小于2，法向增益达17.34~23.0 dBi，在±45°范围内实现无栅瓣扫描。该小规模超宽带相控阵天线已在实际工程中应用。     

全向高增益天线阵技术的研究进展

全向天线因其具有水平全向辐射特性，有利于高速运动的移动平台以及中继站接收各个方向的电磁波而受到广泛关注。综述了高增益全向天线的需求背景、典型结构和关键技术，依次介绍了共线折合振子阵、富兰克林全向共线振子阵、缝隙耦合串馈共线全向天线阵、同轴共线天线阵和印刷全向共线天线阵的结构特点，对比总结了它们各自的优缺点。最后还分析了高增益全向天线的宽带化、小型化、组阵等关键技术。为满足未来实际应用需求，高增益全向天线阵的宽带化、小型化技术将成为今后的研究重点。     

天线微小通道冷板金属3D打印成型工艺研究

微小通道液冷散热技术是近年来电子设备热设计研究的热点，已逐渐用于高热流密度电子设备的散热。然而真正实现工程应用仍存在诸多困难，主要原因是与之匹配的工艺技术尚不完善。研究了天线铝合金微小通道冷板的3D打印技术，介绍了工艺流程，加工了多个小尺寸芯片和大尺寸天线阵面的微小通道冷板。经分析，3D打印基本能实现复杂拓扑结构微小通道冷板的成型，但仍存在通道堵塞、表面凹坑和翘曲等问题。     

涡旋电磁波无线通信技术发展综述

由于携带轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)，涡旋电磁波具有螺旋相位结构以及不同模态相互正交的空间性质，因此将其应用于无线通信技术领域以提升频谱利用率以及通信容量受到学界关注。介绍了涡旋电磁波的结构以及特殊性质，总结了近几年国内外涡旋电磁波在天线技术的进展并对比了各类天线性能，分析了涡旋电磁波在多输入多输出、复杂环境传输以及模态混叠检测领域的不足与发展态势，指出了未来基于涡旋电磁波无线通信发展的方向以及挑战。     

一种改进的基于传播算子的二维DOA估计算法

针对面阵中的波达方向估计算法复杂度过大的问题，提出了一种改进的基于传播算子的二维面阵波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计算法。该改进算法基于面阵平移不变性质，将原始子面阵在X和Y轴上分别平移得到两个子面阵，将两个子面阵相加得到虚拟子面阵，利用原始子阵和虚拟子面阵构造新的信号矢量，基于传播算子算法求出其特征值，特征值中的模值和相位值包含信源的二维角度信息，由此可求出自动配对的二维角度。与基于传播算子的二维DOA估计算法相比，该算法有效降低了运算复杂度，且保持性能相近。仿真实验验证了算法的有效性。     

全空域球面相控阵测控系统的一种过顶跟踪方法

针对球面相控阵天线在跟踪高仰角过顶的动态目标时因方位角跳变引起的跟踪中断问题，提出了一种基于坐标系旋转的过顶跟踪方法。仿真表明，该方法很好地满足了相控阵天线角跟踪设计需要，能有效解决球面阵天线高仰角的跟踪过顶问题。目前，该方法已经成功应用于工程项目。     

窄带物联网信道接收端检测算法的并行化实现

针对窄带物联网物理随机接入信道检测和到达时间估计算法处理数据量大、计算耗时的问题，通过分析接收端检测算法的可并行性和数据相关性，基于可重构阵列处理器提出了一种并行化硬件实现方案。该算法在高层配置参数产生的前导符号和通过前期信道处理后的接收符号具有最大相关性时，将此时的到达时间和残留子载波偏移作为估计指标，通过流水线的方式使用多个轻核处理元（Processor Element，PE）实现并行计算以提高运算效率。实验结果表明，使用6个PE同时调度实现算法的映射，运行了35 985个周期，其性能比单个PE提升36.18%。用可重构多核阵列处理器实现该算法的运行时间相较于用Matlab实现，降低了173.09倍，有效提高了接收端检测算法的运算效率。