星载赋形波束单馈源单偏置反射面天线设计

为了使星载赋形波束天线远场方向图与服务区形状匹配良好,并且在波束覆盖区内具有较平坦的方向性系数,将表征反射面形状的Zernike多项式展开系数作为优化变量,建立基于最小P乘法和Minmax方法的适应度函数,利用进化算法进行赋形反射面天线优化。利用该方法设计了覆盖中国大陆和巴西的赋形波束反射面天线。仿真结果表明,天线远场方向图与服务区形状均匹配良好,服务区内的方向性系数波动量分别为2.31 dB和11.23 dB,该值比现有方法小,并且该方法具有较高自由度及收敛性好的特点。     

遗传算法在星载数传天线优化设计中的应用

为使星载赋形反射面数传天线的增益满足指标要求,采用改进的实数编码遗传算法 对其进行了优化设计。首先基于几何光学原理得到反射面中截线的初始形状,然后采用Newt on插值函数对中截线进行拟合并把插值函数的系数作为优化变量,最终利用改进的遗传算法 对优化变量进行调整来获得理想的赋形波束。为证明此方法的有效性,对一个X频段赋形 反射面天线进行了优化设计,并与基于几何光学原理综合算法所得结果进行了对比。数值仿 真结果表明：该方法不仅能够保证覆盖角域内任意一点的增益均高于设计指标要求,而且使 天线在最大覆盖角度处的增益达到了7 dBi,提高了天线系统的性能。     

大垂直口径天线俯仰波束赋形设计

给出了一种大垂直口径天线俯仰波束的优化设计过程。大垂直口径天线由10个辐射阵元 构成,可以看成为一个阵列。为使天线的辐射波束达到给定的波束要求,提出了一种改进 的遗传算法及其目标函数模型,对各辐射阵元的馈电幅度和相位同时进行优化。计算结果显 示,天线能够产生满足设计要求的俯仰波束。通过全波电磁仿真软件HFSS进行了验证,仿真 结果与计算结果吻合,证明了所提方法的有效性和实用性。     

采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

一种基于自适应阵列天线的波束赋形算法

自适应阵列天线中的数字波束赋形(DBF)技术是智能天线数字信号处理部分的核心.提出了一种可用于自适应阵列波束赋形的SMI-LMS算法--由SMI(采样协方差矩阵求逆)算法决定LMS(最小均方)算法的初始权向量.该算法充分结合了SMI算法收敛速度快和LMS算法稳态误差小的优点,能在较强干扰环境下,确保权向量的快速收敛和跟踪速度.与传统的LMS算法相比,SMI-LMS算法具有良好的收敛性能、较快的跟踪速度和较小的输出误差,并可以有效改善自适应方向图的副瓣性能.仿真结果验证了该结论.     

遗传算法在宽窄波束切换天线阵设计中的应用

采用对天线单元开关通断的方法,使天线阵形成不同的远场辐射方向图,实现阵列天 线方向图宽波束和窄波束的切换。对一个24元线阵天线阵进行了设计。提出了一种改进 的遗传算法及其目标函数模型。采用该算法对天线阵各个天线单元的电流幅度进行了优化 计算,计算结果显示能够产生满足设计要求的宽波束和窄波束方向图。最后采用HFSS软 件进行了仿真,计算结果与仿真结果吻合,证明了所提方法的有效性。     

八天线TD-LTE系统的波束赋形算法分析

多天线是天线技术的发展趋势,TD-LTE引入了8发2收的天线配置。基于小间距多天 线阵列,利用TDD系统信道互易性,波束赋形技术可以根据上行导频获得信道信息,形成对基 带（中频）信号的最佳组合或者分配,补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引 入的信号衰落与失真,同时降低同信道用户间的干扰。EBB(Eigen based Beamforming)算 法是波束赋形主要算法之一,该算法中在整个波束空间中,找到使接收信号功率最大的赋形 权矢量。通过仿真,对EBB算法在各种应用场景下的性能进行了分析,结果表明八天线E BB波束赋形算法可以正确实现波束合成,在低速或上行信道信息估计误差较小情况下能够明 显提高系统性能。     

一种新型的介质反射面天线

提出了一种新型的多层介质结构的反射面天线，反射平面上所需要的相位补偿通过选择合适的介质厚度来实现，使用几个多层圆形介质即可满足条件。与传统的高增益天线相比，该结构设计简单，加工方便。验证了几种不同层数的结构和一个等口径的抛物面反射面天线。加工并测试了一个采用Vivaldi做馈源的4层结构的反射面天线。仿真和测试结果均表明该天线具有良好性能。     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为 6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。     

一种高增益微波光子天线阵列的设计

设计了一种中心频率为20 GHz的8单元微带光子天线阵列,利用微波光子技术解决了传统微波技术在高频、宽带等方面的问题。天线单元为矩形微带贴片天线,馈电网络采用具有λ/4阻抗匹配枝节设计的多级T型等分功分器。采用光子上变频技术产生20 GHz的微波信号,光载微波信号经光纤传输后由阵列天线发射。利用三维高频结构电磁场仿真对该天线阵模型的搭建和优化进行仿真,结果表明天线阵仿真阻抗带宽为1.15 GHz,在带宽内最大增益为13.6 dBi。将天线阵列应用到微波光子系统发射端,测量结果表明,最大增益可以达到6.92 dBi。该天线阵列性能良好,可广泛应用于未来移动通信网络覆盖领域。     

L频段双通道旋转关节的研制

介绍了一种L频段双通道非接触式旋转关节的原理.该旋转关节采用新颖的外通道结构方式和多点馈电技术,解决了外通道的旋转抖动问题.测试结果表明,该旋转关节不仅损耗低、驻波比小,而且使用寿命长、可靠性高.     

采用非线性最小二乘法实现双频圆形天线阵的方向图综合

研究了20GHz和30GHz双频段圆环阵列天线的方向图综合方法。采用了非线性最小二乘法对影响天线方向图的诸多参数，如单元的幅度和相位、单元间距以及单元在阵中的位置进行优化设计，以使双频段阵列方向图在最小二乘意义上逼近预先给定的理想方向图。仿真结果表明该方法可行、有效。     

单圆锥天线与GPS天线的组合设计

本文介绍一种GPS天线与单圆锥天线组合一体构成的组合天线及其馈电通道的分离办法，并讨论了它们之间的相互影响。     

双频圆极化天线设计方法综述

根据圆极化和双频天线的设计原理，总结了双频圆极化天线的设计方法,通过不同馈电方式和谐振方式分为四类进行阐述。归纳了近几年拓展双频圆极化天线带宽的方法，从结构上分别按照微带缝隙天线、平面单极子天线和阵列天线进行介绍。列表分析了各种设计方法的实现难度和典型天线各项性能参数，最后简述了适用于双频圆极化天线小型化的优化方案，并对未来发展趋势进行了展望。     

毫米波平板隙缝阵天线工艺设计与制造

毫米波平板隙缝阵天线具有增益高、副瓣低、体积小和质量轻等优点,是毫米波雷达的关键设备。针对其多层、空腔、薄壁的复杂结构特点和加工精度高、封装性好的工艺要求,结合集成工艺设计,应用CAD/CAM一体化技术和精密连接技术,实现了天线的高技战术性能要求。     

超宽带盘锥天线的设计

介绍了盘锥天线的性能、设计原理,分析了各个参数对天线性能的影响。通过改变 天线结构,即在圆盘和下锥体之间引入一个上锥体,将盘锥天线和双锥天线结合起来,既保 持了盘锥天线的特性,又减少了圆盘和下锥体的分布电容,从而有效地增加了其带宽。在理 论计算的基础上利用ANSOFT HFSS软件对设计出的新型盘锥天线进行仿真优化,优化的结果 表明天线覆盖了从300 MHz到10 GHz的频带,在33∶1的带宽范围内驻波比基本小于 3,该方法有效地展宽了带宽。     

充气天线结构技术概述

简要介绍了充气式可展开空间天线(以下简称充气天线)结构的关键技术，指出了充气天线的最新发展动向。     

一种小型化高隔离MIMO吸顶天线

提出了一种小型化高隔离MIMO吸顶天线设计方案。天线由水平极化印刷对数周期天线 环形阵列内嵌于垂直极化单锥天线组成,并通过在单锥天线上正对对数周期天线轴处各开一 个狭缝,实现了吸顶天线的全向辐射性能和双极化工作性能。嵌套结构的引入不仅大大减 小了双极化吸顶天线的结构尺寸,还实现了吸顶天线极化间的高隔离性能。采用HFSS对其进 行仿真和优化,得到该吸顶天线垂直极化工作频率为790～960 MHz/1 700～2 70 0 MHz,水平极化工作频率为2 300～2 700 MHz,同频隔离度优于44.5 dB, 并 且两个极化的增益和全向性均良好。该吸顶天线结构简单,便于加工制作,且成本较低, 具有较高的实用价值。     

应用于带有闭合金属边框手机的缝隙天线

提出了无断开（闭合）金属边框情况下平面手机天线的模型，解决了在闭 合金属情况下导致的传统平面天线带宽变窄的问题。通过天线折叠技术，将其面积缩小至手 机应用的尺寸内。然后，进一步的阻抗匹配使在smith圆图上将天线的阻抗带宽调到了最 大，使天线能够覆盖GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS 5个频段。采用开槽天线将金属边框 作为天线的一部分能解决金属框对天线的影响。实测结果表明，低频部分带宽为142 MHz，高 频部分带宽有480 MHz，满足了常用频段的需要。同时，为了避免发生手握的影响，金 属框和地的接地点置于电路基板顶段，从而降低了手握的影响。