一种末端加载型300MHz/1GHz双频车载超宽带探地雷达天线设计

为满足高速铁路无损探测需兼顾低频探测深度与高频探测精度的要求,采用理论计算 与软件仿真结合的方法,设计制作了一种双频带（300 MHz/1 GHz）指数型TEM喇叭天线 并对其进行了测量。所设计的指数型TEM喇叭天线采用末端加载和适当天线臂切削来实现此 超宽带天线的双频带工作。仿真与实测结果表明,天线分别工作在中心为360MHz、带宽 约为110 MHz的低频带和中心为1020MHz、带宽约为260MHz的高频带,相对 带宽均大于20%。实测天线的接收信号保真度较高,拖尾持续时间短,满足设计要求。此外 ,这种双频带天线系统可减少雷达系统天线和采样盒等设备的使用数量,降低雷达系统的成本 ,有较好工程应用前景。     

频率选择表面在前门防护中的应用

为了提高雷达天线的抗带外干扰能力,在传统耶路撒冷环孔的基础上,设计了一种 基于基片集成波导技术的新型带通频率选择表面（FSS）。仿真计算表明：将该新型FSS加载 到喇 叭天线上,不仅能够保证喇叭天线在通带内正常工作,而且可以有效抑制带外的一些干 扰信号,在6～10 GHz工作频带内的带外抑制度达到20 dB,具有良好的前门防护 效果。     

阵列天线在UXB系统标校中的应用

测量船基地现有标校塔与测量船距离只有980 m,无法满足高频段统一X频段（UXB）系统天线的远场标校距离条件。针对这一难题,提出了一种利用阵列天线合成准平面波的方法,实现在近场距离条件下的远场标校。在现有标校塔上架设安装阵列天线设备,利用16个单喇叭天线组成4×4的天线阵,并通过控制单个喇叭天线元的幅度和相位,使得传播到测量船UXB天线口面处由阵列天线合成的电磁波是准平面波,满足X频段天线远场标校要求。综合运用最优化理论和遗传算法,对阵列天线元的幅度和相位权值进行调节和优化,使得合成的电磁波更为接近准平面波。计算机仿真实验和外场条件下的实际测试均验证了该方法生成的准平面波能够满足UXB天线远场标校要求。     

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。     

融合智能算法和代理模型的天线快速优化平台设计

电磁仿真软件作为天线设计的主要工具，针对其内置的优化器在优化效率、支持优化类型以及优化结果可用性上的问题，提出建立一种天线快速优化平台的解决方案。该平台采用Ansoft HFSS和Matlab联合仿真，并基于天线优化流程提供友好的图形化操作界面；融合前沿的智能优化算法和代理模型方法,用于处理天线多目标优化问题并生成Pareto最优解集；同时为其他复杂天线执行性能优化提供参考。小型多频段平面单极子天线设计实例表明，该平台能够实现多参数天线结构的快速优化，提高天线设计的效率。     

一种新型超宽带双陷波平面单极子贴片天线设计

设计一种新型双陷波超宽带单极子贴片天线,辐射贴片为酒杯型天线结构,采用对底部边缘开槽曲流的办法,实现了良好超宽带天线性能。同时对辐射贴片加载了U形和C形缝隙,分别在3.5 GHz和5.5 GHz处产生陷波。利用HFSS软件对所设计天线进行仿真验证,仿真结果与实测结果表明,该天线在超宽带范围内能有效抑制双陷波能力,并且在通带范围有良好辐射和稳定增益特性。其天线尺寸为33 mm×26 mm×0.74 mm,便于集成在电路系统中。     

星载双圆极化多波束对数周期天线阵的设计与实现

为满足一种星载系统的需要,研制了一双圆极化多波束对数周期天线(LPDA)阵,给出了该阵列的分析和设计方法.利用CST MWS电磁场计算软件对阵列单元以及组阵方式进行仿真和优化,减轻了设计风险,节省了设计成本,所得结果与实物测试具有很好的一致性.     

不确定区域天线扫描目标捕获方法

针对航天测控站天线快速扫描需求与天线机械结构动态性能较低之间的矛盾,设计了天线方位、俯仰角速度正弦变化条件下合成圆周扫描和螺旋扫描轨迹算法,提出了结合目标运动特性选择扫描方式的原则,举例说明了扫描参数计算方法。计算和仿真结果表明,利用所提方法可以将天线加速度控制在天线设计指标以内,目标捕获概率可控。该扫描参数计算方法已经部分应用于我国探月工程。     

宽频带双极化低副瓣偏馈抛物面天线

介绍了一种宽频带双极化低副瓣天线的设计、加工方法和测试结果。采用馈源偏置的方法来减小副瓣，采用波纹喇叭实现天线双极化的要求，并且采用双椭圆切割抛物面来增加天线的效率和减小方位主波束宽度。天线的理论分析与实验结果吻合较好，优于所需的技术指标要求。     

LTE系统中利用信道估计的天线端口数检测算法

长期演进(LTE）系统中使用多输入多输出(MIMO)技术来改善通信质量并提升信道容量。天线端口数通过循环冗余校验（CRC）掩码的方式隐含于物理广播信道（PBCH）中，遍历1、2、4三种天线端口数情况，分别作为PBCH解码配置，以CRC校验通过并且PBCH解码成功作为确定天线端口数的标志，从而造成冗余计算和时延的产生。为此，提出了一种基于信道估计的天线端口数检测算法，利用正交频分复用（OFDM）调制的LTE信号在空口环境中受频偏和时延影响，造成信道估计结果相位的线性累加，再通过线性回归方程的门限匹配，解决天线端口数检测中频偏影响大、计算量过多和盲检等问题。理论分析和仿真结果表明，该算法复杂度低、时延小，且在残余频偏较大时具有较高的正确率。     

机载天线隔离度仿真与分析

天线隔离度是机载电子系统实现电磁兼容预测的重要参数。根据 反应积分原理,提出采用孤立天线远场方向图来替代实际环境中天线的办法,简化分析模型 ,在保证分析精度的基础上,提高计算效率,从而高效完成电大尺寸环境中天线隔离度的仿 真分析。通过在自由空间情况下进行测试,验证了仿真结果的准确性。     

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。     

一种改进型微带贴片八木天线的设计

设计了一种宽带微带贴片八木天线。通过采用正方形贴片形状、附加寄生贴片等方法 ,获得了较大的相对阻抗带宽和较好的方向性。该天线工作频率为12 GHz,三维电磁 仿真 软件Ansoft HFSS仿真结果表明：这种改进型天线在其它参数不变的情况下,其相对阻抗带 宽达到27.5%（VSWR≤2）,实现了天线频带的超宽性,满足了某项目中无线通信设备的 需要 。     

一种应用于卫星通信地面站的新型单臂螺旋天线及其阵列的研究

研究了一种应用于卫星通信地面站的新型单臂平面螺旋天线,该天线采用圆柱螺旋激励同轴线馈电,可以形成倾斜的波束,通过改变圆柱螺旋的参数可以调整其输入阻抗以达到阻抗匹配的目的.用矩量法求解了天线的电流分布和三维辐射方向图以及增益轴比等参数,计算结果与参考文献很吻合.为了增强天线的方向性系数和增益,以四元天线阵为例,研究了这种天线组成的天线阵的辐射特性,给出了天线阵的三维辐射方向图.计算结果表明,该天线组成的天线阵同样具有倾斜的波束指向,各天线单元的输入阻抗为接近50 Ω的纯电阻,增益比单个天线单元提高6.3 dB.     

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。     

一种极化可重构微带天线的设计方法

本文提出了一种微带天线形成极化重构的方法,主要通过设计了一种天线馈电网络电路,控制馈电网络输出端口的幅度和相位,使微带天线形成极化重构性能,所设计的馈电网络结构简单,电性能实测结果良好与仿真结果一致,结合HFSS软件仿真获得了天线的方向图,天线方向图极化性能良好。     

一种消除多径误差的外场天线测试技术

多径效应在机载天线的外场测试中会严重影响测试精度。针对该问题，提出了一种能够消除多径误差且简单易行的测试方法。该方法考虑多径信号的产生机理和矢量叠加原理，对直达和反射信号的组合进行测试，通过数据处理得出直达波信号强度，用于天线增益和方向图计算。利用该方法对机载VHF/UHF天线开展了外场测试，测试结果与仿真曲线吻合良好，证明了该方法的有效性。该测试方法可用于机载航电系统的总体设计与试验验证工作。     

GPS多普勒差分测速算法

全球卫星定位系统(GPS)多普勒单点测速技术是单GPS天线测姿技术的核心，但其测速精度易受卫星速度误差、卫星钟漂、电离层延迟、对流层延迟以及飞行器位置误差等因素的影响。针对上述问题，提出结合GPS地面基准站卫导观测数据，对机载GPS多普勒观测量进行双差处理，从而得到GPS多普勒双差方程。求解该双差方程，能够有效缓解上述不利因素的影响，得到精度更好的飞行器实时速度。半实物仿真计算结果与跑车实验计算结果都表明多普勒差分测速精度大幅优于多普勒单点测速精度。     

超宽频手机内置天线的设计与实现

双g型超宽频手机内置天线,是一款体积小(长38mm,宽3.5mm,高4mm),覆盖频段达到cdma800,gsm900,gsm900,dcs1700,pcs1900至wcdma2100的新型手机内置天线.该天线用cstmicrowave studio软件对其进行仿真及优化,仿真和测试结果都表明该天线性能良好,具有较高的市场应用价值.     

基于脉冲形成网络的超宽带脉冲产生与设计

分析了超宽带天线对冲击脉冲波形的要求.利用阶跃恢复二极管和微带传输线.通过延迟的方法设计并制作了超宽带双极脉冲发生器.根据超宽带脉冲发生器产生的脉冲参数,通过理论分析和时域有限差分法(FDTD)仿真,给出了一种微带脉冲形成网络的设计方法,并利用该方法成功地产生了纳秒级宽度的双极性超宽带窄脉冲信号.测量结果表明:经过脉冲形成网络产生的信号具有良好的波形,且拖尾振荡小,有利于提高天线的辐射效率.