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基于Marchand巴伦的超短波频段TCDA研究
1
作者 柴舜连 刘亿荣 周承冕 《现代雷达》 北大核心 2025年第2期96-102,共7页
为了满足“十二五”双超天线对超宽带、超视距、低剖面、宽角扫描的需求,设计了一款频段为110 MHz~520 MHz的紧耦合偶极子阵列天线(TCDA)。该阵列天线由8×8个单元组成,采用二阶威尔金森功分器和集成Marchand巴伦的组合实现超宽带... 为了满足“十二五”双超天线对超宽带、超视距、低剖面、宽角扫描的需求,设计了一款频段为110 MHz~520 MHz的紧耦合偶极子阵列天线(TCDA)。该阵列天线由8×8个单元组成,采用二阶威尔金森功分器和集成Marchand巴伦的组合实现超宽带、平衡馈电、阻抗匹配功能,并共同构成了馈电网络,同时采用双振子单元结构抑制E面扫描共模谐振,且通过加载垂直频率选择表面层实现了H面扫描阻抗匹配。仿真和实测结果表明:该天线在110 MHz~520 MHz、±40°扫描角度内,电压驻波比典型值小于2.5, 520 MHz时阵列天线增益为16.2 dB,天线整体剖面高度小于λlow/8。该超短波频段TCDA具有超宽带、宽角扫描、低剖面、易于集成的优点,填补了国内外在甚高频和特高频频段内TCDA设计的空白。 展开更多
关键词 紧耦合阵列 超宽带天线 集成巴伦 宽角扫描 低频段
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一种频率可重构小型化超短波全向天线
2
作者 高雷 李磊 +3 位作者 张辉 张延冬 张培真 徐良 《电波科学学报》 北大核心 2025年第4期784-788,共5页
针对超短波通信设备小型化的发展趋势,设计了一种基于频率可重构技术的小型化超短波全向天线。采用单极天线形式,通过加载电感线圈,控制高频电流分布,从而改善天线的高频辐射性能。同时,创新性地引入可重构控制电路及LC宽带匹配网络,利... 针对超短波通信设备小型化的发展趋势,设计了一种基于频率可重构技术的小型化超短波全向天线。采用单极天线形式,通过加载电感线圈,控制高频电流分布,从而改善天线的高频辐射性能。同时,创新性地引入可重构控制电路及LC宽带匹配网络,利用射频开关进行快速切换,实现了30~512 MHz频段内良好的阻抗调谐匹配,天线高度仅为0.6 m,辐射性能明显优于传统1.3 m宽带天线。该天线和超短波电台联调使用,可实现跳扩频通信,具有小型化、高增益、自适应调谐等优势,为下一代宽频段软件无线便携电台配套天线的设计提供了一种全新的设计思路。 展开更多
关键词 频率可重构 超短波天线 小型化 宽带匹配网络 自适应调谐
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一种应用于车载物联网的77GHz低剖面SIW缝隙面阵
3
作者 马家琪 李春树 来翔 《物联网技术》 2025年第6期60-66,共7页
针对微带天线辐射功率低、金属波导不易集成化等问题,同时具备微带和波导双重优势的基片集成波导(SIW)在雷达通信领域备受瞩目。基于三维电磁仿真软件HFSS,设计了工作于W波段,中心频率为77 GHz的十元SIW缝隙线阵、微带线-SIW转接器及一... 针对微带天线辐射功率低、金属波导不易集成化等问题,同时具备微带和波导双重优势的基片集成波导(SIW)在雷达通信领域备受瞩目。基于三维电磁仿真软件HFSS,设计了工作于W波段,中心频率为77 GHz的十元SIW缝隙线阵、微带线-SIW转接器及一分十二树状功率分配器,继而提出了一款车载毫米波雷达12×10 SIW椭圆形缝隙面阵。为有效提高设计效率,在MATLAB中使用HFSS-MATLAB-API(HMA)生成VBScript脚本,调用HFSS自动建模进行天线3D布局及电磁兼容性仿真,并使用遗传算法优化。仿真结果显示,该阵列增益为20.6 dBi,回波损耗很小,E面和H面的3 dB波束宽度分别为8°和14.3°,输入反射系数谐振频点在77 GHz时小于-20 dB。所设计天线效率高、剖面低、方向性强,易于集成且阻抗匹配良好,在车载物联网(IoT)和毫米波系统中应用前景广阔。 展开更多
关键词 基片集成波导 缝隙阵列天线 物联网 W波段 车载毫米波雷达 HFSS-MATLAB-API
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频率与极化可重构的微流控天线
4
作者 蒙列 万静 +3 位作者 王天泽 徐远 翟妍希 王正斌 《微波学报》 北大核心 2025年第5期66-75,共10页
本文提出一种频率与极化可重构的微流控天线,通过微流控驱动技术和液态金属实现重构。该天线具有两个可重构的频带,每个频带都可以实现线极化和圆极化的重构,并且还可以制成可重构的柔性天线,因而具有很强的灵活应用能力。该天线克服了... 本文提出一种频率与极化可重构的微流控天线,通过微流控驱动技术和液态金属实现重构。该天线具有两个可重构的频带,每个频带都可以实现线极化和圆极化的重构,并且还可以制成可重构的柔性天线,因而具有很强的灵活应用能力。该天线克服了常见的半导体可重构天线的非线性失真、短寿命、不支持高功率工作等缺点。本文制作了原型天线并作测量,实验结果与仿真结果吻合较好。研究结果表明:该天线比一般可重构天线具有更宽的工作频率带宽和优异的极化性能,同时低损耗、性能稳定。四种可重构模式的-10 dB阻抗带宽分别为20.53%(4.37 GHz~5.37 GHz)、38.69%(3.94 GHz~5.83 GHz)、33.37%(6.99 GHz~9.79 GHz)和49.65%(5.92 GHz~9.83 GHz)。两种圆极化的3 dB轴比带宽分别为0.89 GHz和0.91 GHz。 展开更多
关键词 天线 微流控技术 频率可重构 极化可重构
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基于神经网络的滤波天线单元优化技术研究
5
作者 陈俊达 武杰 +3 位作者 赵加宁 卢佩 杨若洋 张海川 《现代电子技术》 北大核心 2025年第15期6-10,共5页
在滤波天线单元的设计中,由于涉及多维参数优化,传统的电磁仿真方法不仅求解速度较慢,而且难以在复杂的参数空间中快速找到全局最优解,这在一定程度上限制了设计的精度和性能提升。为解决这些问题,文中提出一种结合正向预测与逆向优化... 在滤波天线单元的设计中,由于涉及多维参数优化,传统的电磁仿真方法不仅求解速度较慢,而且难以在复杂的参数空间中快速找到全局最优解,这在一定程度上限制了设计的精度和性能提升。为解决这些问题,文中提出一种结合正向预测与逆向优化设计的方法。该方法利用神经网络对天线单元的性能进行预测,并结合遗传算法在多参数空间中对滤波天线单元进行全局优化。仿真计算结果显示,优化后单元S21参数在通带11.5~16.5 GHz的平均值提高了82.65%,并具有均匀的带内响应。此外,S21在中心频率14 GHz的传输幅值的平均值优化后提升了87.5%,显著提升了传输幅度,并使传输相移更加线性。优化后仿真结果表明,这些改进显著提升了天线的整体性能,尤其是在传输效率、频率响应方面的改善,为滤波天线的进一步发展提供了有价值的参考和借鉴。 展开更多
关键词 神经网络 遗传算法 正向预测 逆向优化 滤波天线 S参数
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基于模式抵消的紧凑高隔离微带天线
6
作者 王帅 李鑫 刘仁创 《电子元件与材料》 北大核心 2024年第11期1399-1405,共7页
为了降低紧凑微带天线之间的电磁耦合,提出一种简单的低剖面解耦结构,结构由两天线之间的微带-短路探针结构与缺陷接地结构组成。然后,基于同向异向的模式抵消方法,阐述了解耦结构的工作原理。进而,分析了E平面紧邻天线之间电场的耦合... 为了降低紧凑微带天线之间的电磁耦合,提出一种简单的低剖面解耦结构,结构由两天线之间的微带-短路探针结构与缺陷接地结构组成。然后,基于同向异向的模式抵消方法,阐述了解耦结构的工作原理。进而,分析了E平面紧邻天线之间电场的耦合模式以及解耦结构对其电场分布的影响。在天线相邻边缘间距为0.054λ(λ是中心频率在自由空间中的波长)的条件下,验证所提方案的有效性。测试结果表明,设计天线在3.03~3.28 GHz的匹配带宽内天线的隔离度提高了10 dB以上,中心频率处的隔离度为47.28 dB,并且包络相关系数低于0.025。该解耦结构简单有效,占用空间小,具有低剖面,抑制耦合能力强,不仅可以增加天线工作带宽,同时具有稳定的辐射性能。 展开更多
关键词 紧凑微带天线 模式抵消 高隔离度 低剖面
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基于间隙波导的低剖面毫米波单脉冲天线设计 被引量：1
7
作者 何涛 姜兴 彭麟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期15-20,38,共7页
针对近些年来单脉冲雷达系统对天线的低剖面、宽频带、高效率的需求,本文设计了一种基于脊间隙波导的圆口面低剖面单脉冲阵列天线,通过去除传统的背腔层,引入双脊形辐射缝隙替代传统的矩形缝隙来拓宽带宽。相比于传统的宽边纵缝串联馈... 针对近些年来单脉冲雷达系统对天线的低剖面、宽频带、高效率的需求,本文设计了一种基于脊间隙波导的圆口面低剖面单脉冲阵列天线,通过去除传统的背腔层,引入双脊形辐射缝隙替代传统的矩形缝隙来拓宽带宽。相比于传统的宽边纵缝串联馈电和背腔缝隙并联馈电单脉冲天线的四层以上的结构,整个天线的层数仅为三层,结构更为紧凑。同时设计了宽带不等功分器,降低了天线副瓣。天线中心频率为35 GHz,覆盖了32.6 GHz~37.4 GHz,约4.8 GHz的频带范围,相对阻抗带宽达到了13.7%,副瓣小于-20 dB,零深优于-35 dB,天线效率大于60%,满足当前单脉冲雷达系统对天线的要求,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 间隙波导 单脉冲天线 低剖面 宽频带
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基于基片集成波导的Ka波段毫米波缝隙天线设计 被引量：4
8
作者 崔露露 李静 +2 位作者 伍悍东 白彦平 郑祥功 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期12-16,共5页
本文总结了由基片集成波导(SIW)设计缝隙天线的一般方法,并设计了一款8×8 SIW缝隙天线阵列。该天线主要由SIW馈电网络、缝隙阵列和微带线至SIW转换器三部分构成。利用泰勒分布函数控制阵列的馈电幅度以及缝隙的偏置距离,从而有效... 本文总结了由基片集成波导(SIW)设计缝隙天线的一般方法,并设计了一款8×8 SIW缝隙天线阵列。该天线主要由SIW馈电网络、缝隙阵列和微带线至SIW转换器三部分构成。利用泰勒分布函数控制阵列的馈电幅度以及缝隙的偏置距离,从而有效地控制了阵列在方位面和俯仰面的旁瓣电平。实验结果表明,该天线在33.30 GHz~36.54 GHz的频带范围内S 11幅值小于-10 dB,相对带宽为9.3%。天线最大增益为18.56 dB,H面副瓣电平小于-20 dB,E面副瓣电平小于-18 dB。该天线剖面低,易于共形,在机载、弹载等场景中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 基片集成波导 泰勒分布 缝隙阵列天线
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用于高功率微波系统的全介质透镜阵列天线
9
作者 张峰 卢佩 +2 位作者 赵加宁 杨若洋 陈俊达 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期11-17,共7页
为了实现透镜阵列天线所需的移相范围,设计了两种不同的单元结构,通过优化参数,在保证良好的传输幅值的基础上实现相移范围的互补。为了探索在高功率微波系统应用,对两种单元的功率容量也开展了详细研究。在无限周期情况下,随着单元尺... 为了实现透镜阵列天线所需的移相范围,设计了两种不同的单元结构,通过优化参数,在保证良好的传输幅值的基础上实现相移范围的互补。为了探索在高功率微波系统应用,对两种单元的功率容量也开展了详细研究。在无限周期情况下,随着单元尺寸变化,单元功率容量范围为1.08~19.37 MW;通过研制口径为315 mm×315 mm的透镜天线来构建有限周期条件,并仿真计算得到该天线最大功率容量为226.553 MW,功率密度可以达到2283.23 W/mm^(2),并且该天线在中心频点10 GHz处峰值增益可达到29.37 dBi,口径效率为62.43%,副瓣电平约为-21.54 dBi。结果表明所提出单元的有效性与正确性,也说明设计的透镜阵列天线不仅具有良好的辐射特性,同时具有MW量级的功率容量。 展开更多
关键词 高功率透镜阵列天线 高功率容量 高增益 全介质 口径效率
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高增益圆极化八木阵列天线设计与实现 被引量：1
10
作者 亢永珍 彭晨阳 《西安邮电大学学报》 2024年第5期56-63,共8页
针对现代战机超视距监测系统对远距离通信及目标监测等功能的需求,设计并实现一种高增益圆极化八木阵列天线。天线单元基本结构由两个微带准八木天线正交放置组成,形成圆极化。对天线进行2×2组阵,使得天线左旋和右旋增益均有所提高... 针对现代战机超视距监测系统对远距离通信及目标监测等功能的需求,设计并实现一种高增益圆极化八木阵列天线。天线单元基本结构由两个微带准八木天线正交放置组成,形成圆极化。对天线进行2×2组阵,使得天线左旋和右旋增益均有所提高,同时为组阵后的天线设计具有左旋圆极化和右旋圆极化两个端口的馈电网络。利用有限元法软件和矩量法软件对所设计的天线和馈电网络进行仿真与优化,得到天线的各项参数数值,进行实物加工与测试。测试结果表明,所设计天线的阻抗带宽达到400 MHz(2.08~2.48 GHz),相对带宽达到17%,天线的左旋和右旋增益最大值达到14 dBi,3 dB波束宽度均大于34°,满足超视距监测系统功能需求。 展开更多
关键词 八木天线 高增益 超视距 圆极化 阵列天线
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圆极化十字交叉振子馈源设计与实现 被引量：10
11
作者 曹海林 易念学 +1 位作者 杨力生 杨士中 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期70-74,共5页
由于圆极化天线不需要复杂的跟踪系统就可获得较好的极化匹配,现代许多卫星和地面的点到点通信为了在链路预算中使极化效率最大化,都使用了圆极化电波来传输.笔者对线性天线的自阻抗进行了分析,给出了十字交叉振子圆极化馈源的有效设计... 由于圆极化天线不需要复杂的跟踪系统就可获得较好的极化匹配,现代许多卫星和地面的点到点通信为了在链路预算中使极化效率最大化,都使用了圆极化电波来传输.笔者对线性天线的自阻抗进行了分析,给出了十字交叉振子圆极化馈源的有效设计方法,采用一种开槽的单馈线激励十字交叉振子,并给出了适用设计的曲线.且采用电磁场仿真软件HFSS,计算了振子圆极化馈源的增益和圆极化轴比,仿真结果表明设计实用、可行. 展开更多
关键词 十字交叉振子 背射天线 圆极化 增益 轴比
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基于抛物面天线阵的空间功率合成技术 被引量：10
12
作者 陈鑫 余川 +2 位作者 潘文武 曹晓阳 张生帅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2407-2411,共5页
为提高微波空间合成的效率和经济性,提出了一种基于抛物面天线阵的空间功率合成技术。采用抛物面天线作为天线阵列的基本辐射单元,综合考虑空间功率合成效率和相位一致性之间的关系,通过数值分析和理论公式对比得出:合成效率只与单元的... 为提高微波空间合成的效率和经济性,提出了一种基于抛物面天线阵的空间功率合成技术。采用抛物面天线作为天线阵列的基本辐射单元,综合考虑空间功率合成效率和相位一致性之间的关系,通过数值分析和理论公式对比得出:合成效率只与单元的幅度和相位有关,与合成单元的数量无关。对阵列单元、天线阵的合成效率进行了软件仿真,得到的合成效率约为92%。结合实验结果,分析了影响合成效率的因素和提高合成效率的方法。 展开更多
关键词 空间功率合成 效率 抛物面天线 数值仿真
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堆叠型太赫兹通信透镜天线设计 被引量：7
13
作者 潘武 曾威 +1 位作者 张俊 余璇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期65-72,共8页
为了提高太赫兹通信天线的增益和定向性,提出了"井"字堆叠型透镜天线。该透镜天线工作在太赫兹第一大气传播窗口内,由初级馈源天线和透镜两部分构成。设计了角锥喇叭天线作为透镜天线的初级馈源;根据菲涅耳-基尔霍夫衍射理论... 为了提高太赫兹通信天线的增益和定向性,提出了"井"字堆叠型透镜天线。该透镜天线工作在太赫兹第一大气传播窗口内,由初级馈源天线和透镜两部分构成。设计了角锥喇叭天线作为透镜天线的初级馈源;根据菲涅耳-基尔霍夫衍射理论和傍轴近似条件设计了"井"字堆叠型透镜用于聚焦太赫兹波,并分析了透镜结构在平面波入射时的聚焦场分布。利用控制变量法分析了透镜天线的全波周期和焦径比等结构参数对其远场辐射性能的影响。对所设计的透镜天线进行了实物加工和测试。实验结果表明:"井"字堆叠型透镜天线的加工和组装工艺简便,具有对称的辐射模式,在320~380GHz的工作频段内的增益高于26.4dB,3dB主瓣宽度低于4.8°,基本满足太赫兹通信系统对天线的高增益和强定向性等要求。 展开更多
关键词 太赫兹通信 菲涅耳-基尔霍夫衍射理论 透镜天线 角锥喇叭天线 远场辐射模式
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小型多馈源宽频微带天线分析与设计 被引量：9
14
作者 孙莉 周力 +1 位作者 欧钢 张勇虎 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期44-47,共4页
本文着重研究了提高轴比带宽的方法。从多馈源实现圆极化的机理出发,从理论上分析证明了采用多馈源技术可有效展宽轴比带宽。在小型微带贴片天线上,设计馈电网络,采用探针馈电,为贴片提供等幅、相位相差90°的激励,形成圆极化。仿... 本文着重研究了提高轴比带宽的方法。从多馈源实现圆极化的机理出发,从理论上分析证明了采用多馈源技术可有效展宽轴比带宽。在小型微带贴片天线上,设计馈电网络,采用探针馈电,为贴片提供等幅、相位相差90°的激励,形成圆极化。仿真及实测结果表明,这种天线与单馈点天线相比,展宽了轴比带宽,提高了低仰角不圆度指标。 展开更多
关键词 微带天线 圆极化 小型化 宽频带
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基于人工电磁材料的微带贴片天线频带展宽 被引量：8
15
作者 李靖 丁君 +1 位作者 郭陈江 徐千 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期47-50,共4页
提出一种以人工电磁材料作为介质基板的矩形微带贴片天线。通过改变人工电磁材料各单元的几何尺寸来控制介质基板的参数变化,以构成非均匀介质基板,使得贴片辐射边的辐射性能提高,从而有效提高了带宽。对设计的非均匀介质微带天线使用H... 提出一种以人工电磁材料作为介质基板的矩形微带贴片天线。通过改变人工电磁材料各单元的几何尺寸来控制介质基板的参数变化,以构成非均匀介质基板,使得贴片辐射边的辐射性能提高,从而有效提高了带宽。对设计的非均匀介质微带天线使用HFSS软件仿真。结果表明,普通均匀介质微带天线电压驻波比VSWR≤2时带宽只有0.5GHz,相对带宽为6.7%,而以人工电磁材料为非均匀介质基板的微带天线VSWR≤2时带宽达到1.6GHz,相对带宽达到20.0%。 展开更多
关键词 微带贴片天线 带宽 人工电磁材料
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面向天线互耦效应抑制的波束预编码算法 被引量：4
16
作者 仲伟志 徐磊 +2 位作者 朱秋明 陈小敏 周建江 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期80-85,共6页
针对毫米波混合波束成形系统研究中没有考虑天线互耦效应对毫米波系统性能影响问题,结合天线互耦效应分析,提出了一种基于改进正交匹配追踪算法的波束预编码方法.该方法首先推导出了天线互耦矩阵,在此基础上建立了等效互耦信道模型;其次... 针对毫米波混合波束成形系统研究中没有考虑天线互耦效应对毫米波系统性能影响问题,结合天线互耦效应分析,提出了一种基于改进正交匹配追踪算法的波束预编码方法.该方法首先推导出了天线互耦矩阵,在此基础上建立了等效互耦信道模型;其次,以所建立的等效互耦信道模型为基础,以最大化传输速率为目标,利用改进的正交匹配追踪算法求得预编码向量,从而获得互耦效应下的最优波束.仿真表明,这种波束预编码方法能够有效地抑制互耦效应造成的波束畸变,保证通信质量. 展开更多
关键词 毫米波 波束成形 互耦效应 波束预编码
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使用微带天线进行近距离能量传递 被引量：5
17
作者 张雪松 朱超甫 顾颐 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期587-590,共4页
针对传统供能装置的缺点,提出了一种传递能量方式——使用微带天线传递能量。设计了用于监测系统传递能量的微带天线,并对微带天线对进行了实验研究,对其传输衰减和天线的效率及匹配条件进行了分析。实验结果和分析表明:在近距离、小功... 针对传统供能装置的缺点,提出了一种传递能量方式——使用微带天线传递能量。设计了用于监测系统传递能量的微带天线,并对微带天线对进行了实验研究,对其传输衰减和天线的效率及匹配条件进行了分析。实验结果和分析表明:在近距离、小功率的情况下,使用微带天线传递能量的方法是可行的。 展开更多
关键词 微带天线 近距离能量传递 无线传能 监测系统 扭矩
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基于慢波开环谐振器的双模微带滤波器 被引量：5
18
作者 张娟 李国辉 王志彬 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期367-370,共4页
设计一种新型的基于慢波开环谐振器的双模微带滤波器.该滤波器采用长度变化的微扰方式,增加了开路枝节线作为容性负载,实现了滤波器的小型化设计.与传统结构相比,该滤波器在相同的谐振频率下尺寸减小了19%,具有准椭圆函数响应,在中心频... 设计一种新型的基于慢波开环谐振器的双模微带滤波器.该滤波器采用长度变化的微扰方式,增加了开路枝节线作为容性负载,实现了滤波器的小型化设计.与传统结构相比,该滤波器在相同的谐振频率下尺寸减小了19%,具有准椭圆函数响应,在中心频率2.4 GHz处的带宽为4%,且测量和仿真结果比较吻合. 展开更多
关键词 双模滤波器 微扰方式 开路枝节 小型化 高选择性
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遗传算法在优化设计宽频微带天线中的应用 被引量：5
19
作者 陈文俊 黎滨洪 谢涛 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期34-36,共3页
将遗传算法与FDTD法结合优化设计出了一种宽频微带天线。文中简要讨论了遗传算法的操作过程,并介绍了减少遗传算法与FDTD法结合优化微带天线计算量的方法。与初始矩形微带天线相比,优化后天线的阻抗带宽增加了三倍多。
关键词 遗传算法 时域有限差分法 宽频 微带天线 矩形微带天线 优化设计 FDTD法 应用 线中 操作过程 阻抗带宽
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宽带微带贴片天线的研究进展 被引量：23
20
作者 陈雅娟 龙云亮 《电波科学学报》 EI CSCD 1999年第3期357-361,共5页
文章论述了微带贴片天线频带展宽方面的研究进展，主要介绍了几种新型的大带宽微带贴片天线。这些天线采用了在贴片或接地板“开窗”、附加负载、增加贴片元等方法来改进微带贴片天线的窄频特性，同时使其向小型化、结构简单化方向发展。
关键词 微带贴片天线 宽带 微波通信 天线
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