摘要：提出一种基于共享孔径技术设计低雷达散射截面(radar cross section,RCS)电磁超构表面天线的新方法.该方法首先设计具有低RCS性能的超构表面,然后借鉴共享孔径技术思想,将超构表面和传统天线的辐射结构直接共享口径紧密排列,得到新型低RCS天线结构,并结合电流分析和局部结构修正,优化天线的辐射性能,最终同时实现天线的良好辐射和宽带低RCS性能.为了阐明该方法,基于极化旋转机理设计了一款低RCS超构表面,采用共享孔径思想和电流分析,得到了一款宽带低RCS超构表面天线,详细分析了该天线的工作机理与性能.结果表明:设计的天线在保证较好辐射的同时,实现了超宽带RCS减缩,提出的设计方法摒弃了从天线到低RCS天线的传统设计思路,通过逆向思维,将散射的优化问题转化为辐射的优化问题,不仅实现了天线与超构表面的一体化设计,还显著地降低了低RCS天线优化设计的难度,加速了天线优化进程.

摘要：电子回旋共振加热(Electron Cyclotron Resonance Heating,ECRH)系统是中国环流三号(HL-3)实验装置的一种重要加热和等离子体电流控制方法,微波通过天线发射器注入等离子体,是ECRH系统的重要组成部分。根据ECRH系统需求,对其天线系统进行了概念设计和光路设计以及具体的天线制作,并进行了测试与安装。HL-3装置ECRH天线系统由三个天线组成,包含一个中平面天线和两个上斜天线,三个天线位于装置弱场侧的同一扇段,可协同完成加热、新经典撕裂模(Neoclassical Tearing Mode,NTM)控制等功能。目前已经完成其中两个天线的设计、制造和测试,另外一个天线完成了发射光路的设计。测试结果表明:中平面天线和上斜一号天线控制精确、快速,达到了装置实验使用的要求。

摘要：本文提出了一种通过扫描天线近场半球表面电场强度来获取天线面形分布的新方法,该方法无需测量相位、扫描面积小、可实现全姿态测量.研究将微分几何理论与几何光学方法相结合,推导出了球面近场幅值分布与表面变形间直接映射关系的解析形式-幅值变形方程,并基于有限差分法和傅里叶变换法对方程进行求解,使用几何光学数值仿真证明了幅值变形方程的准确性和测量方法的有效性.结合本文提出的扫描机构设计从扫描分辨率限制、探头定位误差和测量信噪比等角度分析验证了测量方案的可行性,并重点使用基于物理光学和物理绕射理论的数值仿真模拟了整体测量精度.此外引入奇异值分解去噪方法降低了低信噪比对测量精度的影响.

摘要：获得仿真精确度高且计算成本低的仿真模型是高效设计织物基丝网印刷射频能量收集天线的基础。本文构建了长丝机织物天线基底的几种不同简化结构特征的仿真模型,采用HFSS仿真软件模拟了织物仿真模型与电磁波的相互作用,且以孔隙率和粗糙度为变量参数化分析了具有不同仿真结构基底的天线性能差异,并实际制备了几种不同简化结构基底的天线。结果表明:通过对比反射率和透射率发现,细观交织结构可以等效为具有孔洞和/或凹凸结构模型,均匀结构模型基底的天线辐射性能、增益及效率都显著偏高。进一步以射频能量收集为场景的模型有效性及验证结果表明,仿真模拟结果与实际测试结果吻合良好,且不同简化结构基底的天线性能也无显著性差异。在超高频范围内,不同简化结构基底的天线最大传输距离达220 cm,在1 m处的单位面积接收信号强度在8.442 mW/cm^(2)以上,天线输出电压和能量转换效率可分别达135 mV、60%。因此,为节约计算成本,就孔隙率不超过30%且粗糙度在5.39μm以下的长丝平纹机织物基底,在丝网印刷超高频射频能量收集天线仿真模拟中可将其等效为均匀介质模型。

摘要：天线是弹载遥测系统的核心器件。针对小口径弹载遥测系统的特殊需求,开展弹载天线设计。采用圆极化模式消除炮弹飞行过程中自旋对遥测信号的影响;通过扩展天线的波束宽度适应炮弹的曲线弹道;为满足小口径炮弹对天线小尺寸的需求,通过采用高介电常数介质基板并对辐射单元开槽实现天线小型化;天线和弹载遥测系统板卡之间采用插针相连以实现天线的抗过载要求。对所设计的天线进行试制加工,并测得其阻抗带宽为24 MHz,沿轴线±80°内的轴比均小于3 dB,且其顶点处增益为2.18 dBi。测试结果表明此天线的性能够满足实际使用需求。

摘要：针对硬质探空落球高空惯性运动工况及落球内部有限安装空间下的无线传输需求,给出了适用于临近空间气象探测落球数传系统的天线设计方法。该方法采用中心对称曲折线振子天线技术方案,解决了在狭小空间内实现全向天线覆盖的难题。实验结果表明,该方法有效解决了落球在空中下落过程中由于姿态变化引起的信号起伏大从而影响无线信号可靠传输的问题。

摘要：为了满足无线电近感探测需求,提出一种基于反射型超表面的V波段涡旋电磁波产生方法,设计了一款具有正馈结构的涡旋电磁波反射阵天线,馈源采用标准增益喇叭天线。提出的新型线极化超表面单元为双层结构,两层方形贴片分别印刷在两个介质板的上层,金属地板印刷在下层介质板的底层。仿真结果表明,在60 GHz频点得到的电场相位在正方形相位参考面上具有清晰的+1模态涡旋相位分布特征,且中心存在相位奇点。对实物样机的实验室测试结果表明,天线近场辐射波以及天线照射钢板后反射波的电场相位同样具有涡旋相位分布特征。

摘要：为提高机动装备的直击雷防护能力,探究天线与一种非引雷原理的直击雷防护装备一体化设计理念。通过天线和直击雷防护设备的适当选型并进行一体化结构模拟设计,分析二者一体化设计前后天线信号传输工作状态和异常接闪时对天线信号传输的影响,通过对比前后天线传输的数据变化来探讨二者共存的可能性;并通过对天线传输特性仿真分析及模拟雷击试验结果来验证该二合一产品设计的电气性能满足天线传输要求。该设计理念在保证天线通信正常的前提下可同时增强天线设备的直击雷防护能力,为后期机动通信装备的直击雷防护提供一种新的解决方案。二者的结构强度保证特别是在有抗风要求的条件时,还需在实际设计及应用过程中进行进一步的可行性论证及试验验证。

摘要：随着通信技术的不断发展,民用飞机的通信手段也日益更新。目前民用飞机的通信方式主要包括三种,分别为高频(high frequency)通信系统、甚高频(very high frequency)通信系统和卫星通信(satellite communication)系统。天线是通信系统设备的最后一级,其结构与性能的好坏将影响整个无线电系统的通信质量。简要介绍了高频和卫星通信天线的基本辐射原理以及工程实例。高频通信天线采用回线天线的形式,卫星通信天线采用2×6的相控阵天线形式,相控阵天线单元采用缝隙耦合馈电的微带贴片天线形式,最后对通信天线的发展进行了展望。

摘要：针对卫星星座互联网的建设需求,设计了一种低轨星载数据传输天线。低轨星载数据传输天线由反射器、座架机构、驱动控制系统组成,分别进行了介绍。反射器采用正馈环焦形式。座架机构为X-Y构型,具备过顶跟踪通信能力。驱动控制系统采用冷备份设计,提高系统可靠性。低轨星载数据传输天线性能指标满足要求,工作稳定可靠。