【摘 要】
：
本文研究并设计了工作在60-GHz频段的4×4高介电常数介质贴片天线阵.实验结果表明该天线阵的-10dB阻抗带宽为23.7％(51.3至65.1GHz),平均辐射增益为15.7dBi.天线的辐射方向图具有很好对称性,交叉极化分量为-15至-20dB.与传统金属贴片天线阵相比,介质贴片天线阵具有较宽的阻抗带宽和辐射增益带宽.此外,介质贴片天线阵的辐射增益和辐射方向图与金属贴片天线阵基本一致.
【机 构】
：
香港城市大学毫米波国家重点实验室,香港;香港城市大学电子工程系,香港
论文部分内容阅读
本文研究并设计了工作在60-GHz频段的4×4高介电常数介质贴片天线阵.实验结果表明该天线阵的-10dB阻抗带宽为23.7％(51.3至65.1GHz),平均辐射增益为15.7dBi.天线的辐射方向图具有很好对称性,交叉极化分量为-15至-20dB.与传统金属贴片天线阵相比,介质贴片天线阵具有较宽的阻抗带宽和辐射增益带宽.此外,介质贴片天线阵的辐射增益和辐射方向图与金属贴片天线阵基本一致.
其他文献
本文研究X波段宽频带圆极化高增益阵列天线.采用阵列天线排阵方法实现高增益,利用正交"H"形耦合缝隙和多节阻抗变换完成宽带馈电网络,运用了宽带移相器实现宽带圆极化.通过标准仿真软件HFSS对天线进行了仿真设计,设计结果表明,天线增益大于15dB,天线阻抗相对带宽达到了40％(驻波比小于2);圆极化轴比在工作频带内小于3dB;在仿真设计的基础上,研制了天线工程样机,样机测试结果与设计结果吻合良好,说明
本文基于螺旋天线的辐射机理,提出了一种新型的阵列天线的波束控制方式.首先研究了螺旋天线的宽频带特性和圆极化特性,设计了双臂平面阿基米德螺旋天线单元,然后组成四元阵列,利用阵列单元相对旋转角度的变化,改变每个阵元的初始相位,从而实现阵列天线的波束可控.这样的设计简化了阵列天线系统的整体结构,具有广泛的应用价值.
本文给出了一款小型化的微带柱面全向天线的设计方法.采用阵列形式让不同的子阵覆盖不同的空间位置从而实现方位面全向波束覆盖.辐射单元采用双层微带天线,通过上下两个辐射贴片构造双峰谐振模式,从而展宽微带天线的工作带宽.采用HFSS电磁仿真软件对其进行电磁仿真优化,结果显示天线VSWR≤2的阻抗带宽达到18％.天线在方位面内可实现全向波束覆盖功能.
本文设计了一种由32个喇叭单元组成的低剖面阵列天线.喇叭单元均由波导功分器并行馈电.馈电网络由若干T型HT和缝隙耦合的ET组成.由于波导功分网络的排布以及喇叭单元天线的尺寸,每个阵元之间的间距超过了一个波长,导致了栅瓣的出现.本文通过划分子阵并对子阵进行错位排布,抑制了的栅瓣.同时通过在阵面四周加载扼流槽,抑制了阵列天线的后瓣.
天线阵放置在飞机平台上的受扰方向图计算是当前电磁兼容性研究的一个难点.为此本文提出一种新的混合方法,对于矩量法区域和物理光学区域统一使用NURBS几何建模,并统一使用高阶叠层基函数展开未知的电流分布.与混合低阶方法相比,这种混合高阶方法可以大大降低两个区域的未知数个数.本文分析了一个机载的泰勒分布阵列天线,发现对两个区域进行合理的划分即可显著提高副瓣的计算精度.对于天线阵的仿真设计来说,这种混合方
本文提出了应用时域有限元法结合吸收边界条件分析二维导体柱的电磁散射特性.首先利用吸收边界条件来截断散射体外的无限区域,然后应用时域有限元法进行分析.作为算例,计算了无限长理想导体圆柱对平面电磁波的雷达散射截面,结果与矩量法结果吻合较好,数值结果表明了该方法的有效性.
在介质问题表面积分方程法处理框架下,离散方程得到的阻抗矩阵不同分块在数值大小上具有很大差异,各个分块表现出严重的不平衡性.本文通过对积分方程中场分量进行规范化处理,提出了优化的积分方程形式来平衡阻抗矩阵的各个分块.数值结果表明,使用规范化场量的新型积分方程离散得到的阻抗矩阵的条件数和迭代收敛情况都有明显改善,在高对比度或较低频率的情况下更加明显.
论文阐述了一座创新研究用微波天线暗室的设计过程和建设效果.说明了选择的暗室吸波、屏蔽材料和它们的电磁特性,讨论了暗室内场分布的仿真设计结果和光源等方面的设计要求.得到了建成微波暗室的测试结果,表明了该暗室设计合理、建设效果好,提供了一个科学研究的基本实验环境.
随着射电天文技术的发展,已研制出各种电尺寸很大的天线.大口径射电望远镜天线测量面临严峻挑战.本文简述了65米射电望远镜天线的基本特性.提出了利用卫星源和射电源相结合的方法,完成65米射电望远镜天线的电性能参数测量.阐述了第一旁瓣电平、不同仰角天线效率和地面噪声温度的测量原理和方法程序.给出了65米望远镜在低频段(L波段、S波段、C波段和X波段)的测量结果.测试结果均满足研制任务的技术要求.
本文提出一种高效的解析计算方法:迭代积分方程法(IEM),适用于具有多次电磁互耦作用的粗糙表面的散射场计算.文章首先对迭代IEM法建立了数学模型,通过电磁散射计算,与KA及MoM计算角反射器的结果比较,对算法正确性进行了检验.通过对金属和介质粗糙面的耦合场进行分析,证明了计算耦合场的重要性.数值实验结果表明,迭代IEM法不仅能够精确计算粗糙度较小表面的电磁散射,更适合分析粗糙度较大表面的电磁散射,