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基于基片集成波导的低剖面天线设计
1
作者 王潮涌 葛俊祥 +2 位作者 汪洁 刘恒超 周嘉程 《电子测量技术》 北大核心 2025年第19期18-24,共7页
本文基于基片集成波导(SIW)结构设计了一种厚度约2.5%λ的低剖面、极化可重构宽带SIW天线。通过在SIW腔体上开环形槽激励出两个辐射谐振频点,并通过对SIW腔中所设计的过孔位置调节,实现了对两个谐振频率点的调控,扩展了低剖面天线的工... 本文基于基片集成波导(SIW)结构设计了一种厚度约2.5%λ的低剖面、极化可重构宽带SIW天线。通过在SIW腔体上开环形槽激励出两个辐射谐振频点,并通过对SIW腔中所设计的过孔位置调节,实现了对两个谐振频率点的调控,扩展了低剖面天线的工作带宽。另外,通过对安装在SIW天线表面射频二极管的开关控制,可以实现对该天线两个辐射谐振频点控制,从而获得该天线的左右圆极化重构。仿真和测试结果表明,厚度仅为2.5%λ的低剖面SIW天线,其相对工作带宽可达6.4%;在5~5.3 GHz频率范围内天线增益大于5 dBi,其中在5.17±0.035 GHz频率范围内可实现对该天线左右圆极化的重构,且天线极化隔离度优于15 dB。 展开更多
关键词 低剖面 基片集成波导 宽带 极化可重构
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一种新型超宽带渐变槽线天线设计 被引量：10
2
作者 宋跃 焦永昌 +1 位作者 张福顺 王乃彪 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1034-1038,共5页
设计并制作了一种新型微带馈电的渐变槽线天线.采用改进的微带-槽线过渡,更好地解决了超宽带天线的阻抗匹配问题.提出一种新型渐变辐射曲线,有效地改善了低频段的匹配特性.实物样机的测试结果表明,在0.92-14.25 GHz频带内该天线的电压... 设计并制作了一种新型微带馈电的渐变槽线天线.采用改进的微带-槽线过渡,更好地解决了超宽带天线的阻抗匹配问题.提出一种新型渐变辐射曲线,有效地改善了低频段的匹配特性.实物样机的测试结果表明,在0.92-14.25 GHz频带内该天线的电压驻波比小于2.0∶1,带宽比达到15.4∶1,而且其带内辐射方向图的前后比大于15 dB,交叉极化低于-18 dB. 展开更多
关键词 超宽带 渐变槽线天线 微带-槽线过渡
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改进型vivaldi天线 被引量：15
3
作者 徐志 刘其中 +1 位作者 章传芳 纪奕才 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期471-475,共5页
常规vivaldi天线存在后向辐射大，主辐射方向增益低的缺点。通过优化常规vivaldi天线贴片形式的方法，改变天线表面的电流分布，得到其改进形式-兔耳形vivaldi天线。对改进型vivaldi天线的电性能进行了分析，设计并制作了一付工作在6～1... 常规vivaldi天线存在后向辐射大，主辐射方向增益低的缺点。通过优化常规vivaldi天线贴片形式的方法，改变天线表面的电流分布，得到其改进形式-兔耳形vivaldi天线。对改进型vivaldi天线的电性能进行了分析，设计并制作了一付工作在6～18GHz的改进型vivaldi天线，与常规vivaldi天线相比，天线增益在整个频带内均有显著的提高。 展开更多
关键词 缝隙天线 VIVALDI天线 LTSA 增益
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基于完美吸波超材料的缝隙天线设计 被引量：6
4
作者 杨欢欢 曹祥玉 +3 位作者 姚旭 刘涛 李文强 郭威武 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期32-36,共5页
为了改善波导缝隙天线的辐射和散射性能,设计了一种方形环结构的完美吸波超材料(Square LoopPerfect Absorbing Metamaterial,SLPAM),其厚度为0.0057λ,最大吸波率达99.9%,并将此材料作为波导缝隙天线的基板,制备了完美吸波基板波导缝... 为了改善波导缝隙天线的辐射和散射性能,设计了一种方形环结构的完美吸波超材料(Square LoopPerfect Absorbing Metamaterial,SLPAM),其厚度为0.0057λ,最大吸波率达99.9%,并将此材料作为波导缝隙天线的基板,制备了完美吸波基板波导缝隙天线。仿真和实验结果表明:相比普通波导缝隙天线,优化设计的完美吸波基板波导缝隙天线的定向性得到了明显改善,同时其带内雷达散射截面(RCS)得到了有效减缩,最大减缩值达15.7dB。 展开更多
关键词 完美吸波超材料 波导缝隙天线 定向性 雷达散射截面
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3mm平板波导缝隙阵天线设计研究 被引量：9
5
作者 李绪平 李斌 +1 位作者 张盛华 史小卫 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期1-5,共5页
3mm波段多层平板波导缝隙阵天线口面利用率、阻抗带宽明显优于传统单层结构,适用于小型化高精度无线探测设备。由于3mm波段波长短,加工误差对天线性能影响较大,本文重点分析了加工工艺对天线参数选取的影响,对电气设计进行了优化,更好... 3mm波段多层平板波导缝隙阵天线口面利用率、阻抗带宽明显优于传统单层结构,适用于小型化高精度无线探测设备。由于3mm波段波长短,加工误差对天线性能影响较大,本文重点分析了加工工艺对天线参数选取的影响,对电气设计进行了优化,更好地满足了可制造性要求。通过加工3mm的平板缝隙阵天线样件,对其缝隙参数的加工误差进行定量分析,并且对比了电气性能的仿真和实测结果,证明了该设计方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 3mm波段 平板缝隙阵天线 可制造性
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一种小型化四陷波超宽带天线设计与研究 被引量：7
6
作者 南敬昌 王艺扉 +1 位作者 高明明 卢永 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期611-618,共8页
为有效抑制WiMAX波段、国际卫星波段、X波段以及国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)波段等窄带通信系统的干扰,设计了一款小型化四陷波超宽带(ultra wideband,UWB)天线.采用改进矩形作为辐射贴片,背板开鱼骨形凹... 为有效抑制WiMAX波段、国际卫星波段、X波段以及国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)波段等窄带通信系统的干扰,设计了一款小型化四陷波超宽带(ultra wideband,UWB)天线.采用改进矩形作为辐射贴片,背板开鱼骨形凹槽,以及在天线结构上添加T形枝节和对称C形枝节、开倒U形槽和刻蚀U形窄缝隙的方法产生3.24~3.8 GHz、4.5~4.97 GHz、7.24~7.76 GHz以及8~8.54 GHz四个波段的陷波特性,从而更好地抑制了陷波波段的干扰.优化测试表明,天线在3~13.09 GHz波段内能够正常工作,且天线的四陷波特性也扩大了应用的领域,适合应用于多数UWB通信系统. 展开更多
关键词 超宽带(UWB)天线 四陷波 半圆形凹槽 鱼骨形凹槽 T形枝节
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一种半U型开槽叠层宽带微带天线的设计 被引量：16
7
作者 杨晓冬 陈彭 佟浩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期299-304,共6页
为了扩展微带天线频宽,缩减微带天线尺寸,更多的在宽频带小型化的环境中应用,利用多层技术、缝隙耦合技术,根据对称性原理,在辐射贴片和寄生贴片上分别开半U型槽缝,提出了一种新颖的半U型开缝叠层宽带微带天线.这种天线增益较高,方向性... 为了扩展微带天线频宽,缩减微带天线尺寸,更多的在宽频带小型化的环境中应用,利用多层技术、缝隙耦合技术,根据对称性原理,在辐射贴片和寄生贴片上分别开半U型槽缝,提出了一种新颖的半U型开缝叠层宽带微带天线.这种天线增益较高,方向性较好,阻抗带宽达到20.8%,其平面尺寸相比传统的U型开缝叠层天线缩减了50%,在小型化上做出了尝试.因为天线结构紧凑,单元之间的互耦效应小,所以十分适合组阵.最后仿真并加工制作了4单元子阵,实测效果令人满意. 展开更多
关键词 微带天线 小型化 半U型开缝 U型开缝
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遗传算法在波导裂缝阵列天线设计中的应用 被引量：4
8
作者 王宏建 高本庆 +1 位作者 刘瑞祥 范斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期309-312,共4页
本文采用遗传算法分两步优化矩形波导裂缝天线阵 ,首先对天线阵元激励幅值进行了初步优化 ,直接利用可分离型分布 ,大大简化了初步设计的过程 ,并将阵元激励幅值比值作为优化参量以利于波导结构的馈电 ;在随后进行的波导裂缝阵列阵元的... 本文采用遗传算法分两步优化矩形波导裂缝天线阵 ,首先对天线阵元激励幅值进行了初步优化 ,直接利用可分离型分布 ,大大简化了初步设计的过程 ,并将阵元激励幅值比值作为优化参量以利于波导结构的馈电 ;在随后进行的波导裂缝阵列阵元的偏置量和缝隙长度的优化上动态处理阵元的互耦并结合Elliott设计思想 ,采用遗传算法得出的 3cm(1× 4 )缝阵结果验证了GA算法的有效性和准确性 ,并完成了 72元矩形波导裂缝阵列的阵面优化 。 展开更多
关键词 波导裂缝阵列天线 遗传算法 优化 设计
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采用新型背腔的对数周期缝隙天线 被引量：5
9
作者 刘英 王伟 +1 位作者 陈玉东 龚书喜 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期232-236,共5页
针对超宽带雷达探测系统,提出了一款具有定向辐射性能的背腔式对数周期缝隙天线.该天线由一种具有超宽带匹配特性的渐变共面波导馈电.通过在缝隙天线背面设置谐振腔,使缝隙天线具有定向的辐射方向图.根据矩形谐振腔的特点,设计了一种新... 针对超宽带雷达探测系统,提出了一款具有定向辐射性能的背腔式对数周期缝隙天线.该天线由一种具有超宽带匹配特性的渐变共面波导馈电.通过在缝隙天线背面设置谐振腔,使缝隙天线具有定向的辐射方向图.根据矩形谐振腔的特点,设计了一种新型结构的谐振腔,使得天线的驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)小于2.5.仿真与实测结果表明:天线在整个频带(0.9~5GHz)内具有稳定的定向辐射方向图,新型谐振腔和吸波材料的使用使天线最低工作频率可到0.9GHz,可使天线在整个频带内得到较高的天线增益.设计的天线适于应用在导航、探测以及超宽带(Ultra-wide Band,UWB)雷达等领域. 展开更多
关键词 对数周期缝隙天线 背腔 超宽带雷达 共面波导
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波导缝隙阵天线的快速优化设计 被引量：7
10
作者 谢拥军 辛娟 王鹏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1726-1728,共3页
本文利用E lliott设计方程考虑波导缝隙阵天线中单元间的耦合效应,提出“电流分布逼近”作为目标函数,利用遗传优化算法对谐振式波导缝隙阵天线进行方向图优化设计.本文设计了一个4元波导缝隙阵,证明了这种方法是有效的,并完成了一个8... 本文利用E lliott设计方程考虑波导缝隙阵天线中单元间的耦合效应,提出“电流分布逼近”作为目标函数,利用遗传优化算法对谐振式波导缝隙阵天线进行方向图优化设计.本文设计了一个4元波导缝隙阵,证明了这种方法是有效的,并完成了一个8元缝隙阵的设计实例.数值结果表明,本文方法相比于传统“方向图逼近”优化方法更加快速有效,并且可以应用到大型的波导缝隙阵的设计之中. 展开更多
关键词 缝隙阵天线 遗传算法 优化
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波端口理论在波导缝隙天线计算中的应用 被引量：4
11
作者 王永 畅青 +2 位作者 张玉 梁昌洪 赵勋旺 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期1-4,共4页
采用矩量法面积分方程(SIE)分析波导缝隙天线阵问题时,由于矩量法中缺少理想吸收边界的概念,所以难以模拟匹配负载,行波天线的计算比较困难。同时大型天线的仿真计算非常耗时。针对这些问题,本文通过基于孔径耦合的等效原理和波导的模... 采用矩量法面积分方程(SIE)分析波导缝隙天线阵问题时,由于矩量法中缺少理想吸收边界的概念,所以难以模拟匹配负载,行波天线的计算比较困难。同时大型天线的仿真计算非常耗时。针对这些问题,本文通过基于孔径耦合的等效原理和波导的模式匹配法构造出矩量法中的波端口模型。通过波端口模拟的匹配负载实现了行波天线的准确计算。另一方面通过引入并行计算技术,以超级计算机为平台实现了大型波导缝隙天线阵的快速仿真计算。与商业软件计算结果的对比验证了该方法的正确性和高效性。 展开更多
关键词 矩量法 波导缝隙天线 波端口 匹配负载 并行计算
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大型毫米波波导缝隙天线阵设计方法研究 被引量：5
12
作者 赵怀成 吴锡东 吴文 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期113-116,共4页
为了减少大型波导缝隙天线阵的设计的复杂计算，该文在Elliott设计理论基础上，提出一种新的大型波导缝隙天线阵设计方法。该方法利用传输线理论构造负载阻抗近似表达式，并使用数值迭代法直接计算缝隙的归一化导纳，从而实现辐射缝隙... 为了减少大型波导缝隙天线阵的设计的复杂计算，该文在Elliott设计理论基础上，提出一种新的大型波导缝隙天线阵设计方法。该方法利用传输线理论构造负载阻抗近似表达式，并使用数值迭代法直接计算缝隙的归一化导纳，从而实现辐射缝隙的设计；耦合馈电网络则采用电磁场仿真优化获得。整个设计过程具有计算量小、快速实用的优点。最后，研制了一个工作频带为35．3～39．5GHz的32×16波导缝隙阵列，测试工作带宽达到了10．6％，H面和E面方向图的3dB波束分别为4．2°和2．2°。 展开更多
关键词 毫米波 波导缝隙天线 大型阵列 波导缝隙馈电 互相耦合
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宽带单脊波导缝隙天线的设计 被引量：10
13
作者 张文涛 杨晖 稂华清 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期34-37,共4页
根据传输线方程推导了单脊波导辐射缝隙有源导纳的计算公式,结合三维电磁仿真软件HFSS提取了天线阵列中辐射缝隙的有源电导,设计了一个8元单脊波导缝隙线阵,实测结果表明,副瓣为-23.61dB,VSWR≤2时的相对带宽为8%,约为矩形波导缝隙天线... 根据传输线方程推导了单脊波导辐射缝隙有源导纳的计算公式,结合三维电磁仿真软件HFSS提取了天线阵列中辐射缝隙的有源电导,设计了一个8元单脊波导缝隙线阵,实测结果表明,副瓣为-23.61dB,VSWR≤2时的相对带宽为8%,约为矩形波导缝隙天线的2倍。 展开更多
关键词 单脊波导缝隙天线 有源导纳 宽带
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面向应用的射频仿真系统近场效应误差修正 被引量：4
14
作者 马静 金从军 +1 位作者 费锦东 陈东 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1901-1906,共6页
根据当前射频仿真系统的具体应用,介绍了用单脉冲比幅测角方式的近场效应修正方法。通过计算导引头的到达角误差,在三元天线组振幅的梯度方向上调整振幅幅值,使到达角误差趋于零。由此时的三元天线组振幅值计算合成目标的位置,生成方位... 根据当前射频仿真系统的具体应用,介绍了用单脉冲比幅测角方式的近场效应修正方法。通过计算导引头的到达角误差,在三元天线组振幅的梯度方向上调整振幅幅值,使到达角误差趋于零。由此时的三元天线组振幅值计算合成目标的位置,生成方位角和俯仰角的近场效应误差修正表格。推导出适合于波导裂缝阵天线导引头的单脉冲比幅测角模型,并针对均匀圆形阵的波导裂缝阵天线特点,简化了单脉冲比幅测角时所需要的和、差信号的计算方法。本文方法所生成的近场效应误差修正表格对方位角的精度及对俯仰角的精度。满足实际应用的精度误差要求。简化后的单脉冲比幅测角在满足精度要求的同时,降低了算法的复杂度,平均提高程序运行时间55%。 展开更多
关键词 近场效应误差修正 单脉冲比幅测角 射频仿真
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基于单脊波导的缝隙阵列天线研究 被引量：5
15
作者 任宇辉 高宝建 +1 位作者 伍捍东 周旭冉 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期391-396,共6页
采用理论分析和电磁仿真相结合的方法,详细分析了单脊波导中电磁场和表面电流的分布特点,并结合计算机辅助设计的方法,实现了一款工作于C波段单脊波导脊边双缝阵列天线.这种新型天线通过在单脊波导的脊边上成对开设倾斜缝隙来实现.仿真... 采用理论分析和电磁仿真相结合的方法,详细分析了单脊波导中电磁场和表面电流的分布特点,并结合计算机辅助设计的方法,实现了一款工作于C波段单脊波导脊边双缝阵列天线.这种新型天线通过在单脊波导的脊边上成对开设倾斜缝隙来实现.仿真实验表明:本设计中天线的交叉极化降低到-50.26dB,而天线的横截面尺寸仅为同频段标准矩形波导的47%. 展开更多
关键词 缝隙天线 单脊波导 交叉极化 计算机辅助设计
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3毫米波段缝隙阵天线的热电一体化设计研究 被引量：3
16
作者 李绪平 张盛华 +2 位作者 杨亚兵 李斌 史小卫 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期276-281,共6页
在3毫米波段雷达导引头系统中,收发组件与波导缝隙阵天线集成装配,其工作过程会使天线温度上升,从而导致天线性能恶化.为了使天线在不同温度下均保持最佳性能,提出一种基于电磁与热一体化的设计方法.通过对天线样机在典型工作温度下的... 在3毫米波段雷达导引头系统中,收发组件与波导缝隙阵天线集成装配,其工作过程会使天线温度上升,从而导致天线性能恶化.为了使天线在不同温度下均保持最佳性能,提出一种基于电磁与热一体化的设计方法.通过对天线样机在典型工作温度下的仿真分析与实验验证,证明了此设计方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 3毫米波段 波导缝隙阵天线 热电一体化设计
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基于HFSS的波导裂缝有源导纳的计算方法 被引量：17
17
作者 齐美清 汪伟 金谋平 《雷达科学与技术》 2006年第2期121-124,128,共5页
提出一种基于商业软件HFSS仿真得到的开缝波导散射参数来提取辐射缝隙自导纳和有源导纳的方法。根据传输线理论,给出了通过散射参数计算孤立缝隙自导纳的公式,同时给出了考虑互耦的有源导纳方程,利用牛顿迭代法求解此方程得到裂缝的有... 提出一种基于商业软件HFSS仿真得到的开缝波导散射参数来提取辐射缝隙自导纳和有源导纳的方法。根据传输线理论,给出了通过散射参数计算孤立缝隙自导纳的公式,同时给出了考虑互耦的有源导纳方程,利用牛顿迭代法求解此方程得到裂缝的有源导纳值。该方法非常适合于波导天线阵的设计,有效地提高了天线阵的设计效率。 展开更多
关键词 波导 波导天线 导纳 牛顿迭代法
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波导平板裂缝天线阵的设计 被引量：12
18
作者 金剑 万笑梅 +1 位作者 汪伟 金谋平 《雷达科学与技术》 2007年第3期232-235,共4页
利用商业软件HFSS的S参数仿真结果,采用等效网络法对矩形波导宽边纵缝进行互耦环境下的导纳计算;并利用天线远场幅度、相位方向图仿真结果,采用口径场反演方法,对阵中辐射缝参数进行修正。通过设计实例,验证了该方法非常适合于平板裂缝... 利用商业软件HFSS的S参数仿真结果,采用等效网络法对矩形波导宽边纵缝进行互耦环境下的导纳计算;并利用天线远场幅度、相位方向图仿真结果,采用口径场反演方法,对阵中辐射缝参数进行修正。通过设计实例,验证了该方法非常适合于平板裂缝天线阵的设计,有效地提高了设计效率。 展开更多
关键词 波导 缝隙天线阵 天线阵设计 有源导纳
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低副瓣波导窄边大倾角缝隙天线研究 被引量：5
19
作者 陈虎 何丙发 +1 位作者 张赟霞 郭先松 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期283-286,共4页
在低副瓣波导行波阵天线设计中使用大倾角缝隙单元,并通过加载极化栅的方式抑制交叉极化能量,可有效单元提高等效电导和辐射能力,减少波导线阵对单元数的限制。计算分析了大倾角缝隙单元参数特性,并对交叉极化栅进行优化设计。最后,给出... 在低副瓣波导行波阵天线设计中使用大倾角缝隙单元,并通过加载极化栅的方式抑制交叉极化能量,可有效单元提高等效电导和辐射能力,减少波导线阵对单元数的限制。计算分析了大倾角缝隙单元参数特性,并对交叉极化栅进行优化设计。最后,给出了40个缝隙单元的波导天线的实例,实测结果与仿真设计一致,表明该分析与设计方法正确有效,且可推广应用于各种口径的低副瓣波导裂缝天线设计。 展开更多
关键词 低副瓣 大倾角缝隙 波导裂缝天线 等效电导
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小型波导缝隙天线阵的改进设计方法研究 被引量：3
20
作者 赵怀成 吴文 +1 位作者 汤一铭 余彦民 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1025-1028,共4页
利用传输线理论构造负载阻抗的近似计算公式,采用数值逼近法直接计算阵列中的缝隙归一化导纳,从而可以在Elliott波导缝隙天线阵设计过程中避免使用感应电动势法和矩量法,进而可以提高设计速度。最后采用该方法设计了工作频率为9.375GHz... 利用传输线理论构造负载阻抗的近似计算公式,采用数值逼近法直接计算阵列中的缝隙归一化导纳,从而可以在Elliott波导缝隙天线阵设计过程中避免使用感应电动势法和矩量法,进而可以提高设计速度。最后采用该方法设计了工作频率为9.375GHz的缝隙阵结构参数,仿真结果表明改进设计方法比较有效。 展开更多
关键词 缝隙阻抗 归一化导纳 互耦阻抗 矩形波导
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