星载AIS消息碰撞的MATLAB仿真

通过接收船舶自识别系统(AIS)广播消息,AIS卫星星座能够实现覆盖全球的船舶监视,但广播消息的时域碰撞将极大影响其性能指标。使用MATLAB模拟海上船只状态,对船舶自识别系统通信协议进行高度还原,研究星载AIS消息碰撞情况。仿真结果表明,在不同任务、不同条件下,星载AIS接收机天线均存在最优覆盖范围。仿真分析结果可为AIS微小卫星设计提供参考。     

AIS地面测试系统设计概要

星载AIS系统通过对可视范围内的船舶信号进行监听和解调,并将解调后的信息打包下传至地面站,为海洋管理及船舶运营提供了大范围、高效率的状态数据。AIS分系统接收机主要实现对船载AIS信号的实时捕获和数据解调功能,为完成对AIS分系统接收机的综合测试,进行AIS地面测试系统信号源的研制。AIS地面测试系统信号源主要任务是通过对低轨卫星、船舶状态等的仿真和维持,依据国际电联无线电通讯部门ITU-RM.1371-5建议书规定的通信协议实时生成仿真数据、通信帧并模拟生成AIS信号,从而对AIS星载接收机功能和性能进行评估。     

基于Simulink仿真的用户星天线控制系统分析

为满足中继卫星系统对天线指向精度的要求,首先描述了天线指向控制概念,对用户星与中继卫星星间链路的建立过程进行了分析,并且设计了星上自主控制方案,在Simulink环境下对所设计的天线指向控制系统进行了数学仿真,最后通过对仿真结果的分析验证了用户星天线控制系统的跟踪性能。     

RFID近场天线应用及设计方法研究

射频识别(RFID)系统在交通、物流货运、工业生产、设备监控以及服务行业等诸多领域中已经得到了广泛的应用.对近场天线的应用及设计方法进行深入研究,结合天线近场耦合原理和微带天线谐振腔模型法,提出了一种近场天线的优化设计方法,还将天线应用到电信机柜管理系统中,利用HFSS对设计出的天线进行仿真,并加以测试验证.制作出的天线经过测试,在电信机柜环境下的回波损耗在频带918～926 MHz中小于-10 dB,并且谐振于922 MHz.单根近场天线的近场场强能够覆盖电信机柜管理平面内的500 mm×300 mm的区域,并据此确定出覆盖整个电信机柜平面的天线系统的设计方案.     

星载AIS接收链路设计与仿真

分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征 ,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AI S通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对 相关理论结果进行了仿真。     

移动通信卫星整星近场测试方法

整星系统级测试是验证整星系统最终性能指标不可或缺的重要环节。本文叙述了大型平面近场进行整星状态下含有效载荷变频系统的天线辐射性能的测试方法,通过整星变频系统的馈源阵初级方向图测试,导出馈源阵初级方向图至反射面仿真软件GRASP。将通信天线的最终二次覆盖方向图与仿真设计结果相比较,结果的一致性验证了整星系统的工作性能。     

HJ-1-C 卫星合成孔径雷达载荷的设计与实现

HJ-1-C 是我国环境与灾害监测小卫星2+1星座中的一颗合成孔径雷达(SAR)卫星,工作于S 波段,具有5 m 分辨率。SAR 载荷采用网状反射面天线和大功率放大器方案,具有重量轻、效率高的特点,适合于小卫星平台。目前HJ-1-C 卫星已在轨运行,获得我国首批S 波段星载SAR 图像,图像质量高,地物信息丰富,表明SAR 载荷的设计合理,试验和测试充分。HJ-1-C 卫星将为我国减灾和环境应用发展做出贡献。该文将对HJ-1-C卫星SAR 载荷的设计和研制进行全面介绍,包括其主要功能和技术指标,各部分的设计,以及研制、测试和试验工程,最后给出其在轨获得的图像。      

具有五陷波的超宽带天线设计

设计了一款具有五陷波特性的小型化超宽带天线,通过改变陷波结构参数和分析天线表面的电流分布,研究了陷波结构对超宽带及陷波特性的影响。天线尺寸仅为25 mm×20 mm×1 mm。辐射贴片由矩形和圆形贴片组成,背板通过切角挖槽实现了超宽带特性;添加对称钩型枝节,蚀刻U型槽及3类U型槽产生5个陷波。天线的工作带宽在3.8～16 GHz。有效抑制了国际卫星波段(4.5～4.8 GHz)、WLAN下行波段(5.15～5.35 GHz)、UNII-2c(5.47～5.725 GHz)、WLAN上行波段(5.725～5.825 GHz)、下行卫星系统频段(7.25～7.75 GHz)、上行卫星系统频段(7.9～8.4 GHz)、国际电信联盟频段(8.01～8.50 GHz)的干扰。天线在工作频带内具有全向性,增益平均在4 dBi以上。仿真和实测结果基本吻合,表明该天线可用于超宽带通信系统。     

基于小视场星跟踪器的天文/惯性/卫星组合导航系统半实物仿真技术研究

因目前没有针对小视场星跟踪器的室内测试设备,而外场试验和试飞试验成本高、 难度大,为了对组合导航系统的算法和性能进行测试,本文设计了一种基于小视场星跟踪器的天文/惯性/卫星组合导航半实物仿真系统。该系统根据实际采集的导航源数据建立误差仿真模型, 产生仿真数据,结合组合导航系统原理样机中的导航处理器和显控单元实物模块,形成半实物仿真系统。它具有很强的灵活性和可扩展性,可有效地降低组合导航系统的实验成本,缩短研制周期, 对研究组合导航系统的算法性能、系统特性和工程应用等具有重要理论和实践意义。     

一种集总元件加载极端电小折叠单极子天线设计

针对无线通信等领域对电小天线的应用需求，设计了一种基于加载集总元件技术的极端电小折叠单极子天线结构。该天线在平面单极子天线的基础上，增加短路枝节拓展电流路径扩展带宽，采用集总元件加载技术，在辐射贴片上串联电阻元件增加输入电阻，并联电抗元件以改善输入电抗，实现了天线的极端电小特性。仿真表明，这种结构可以达到0.053λ×0.022λ×0.000 8λ(94 mm×40 mm×1.5 mm,λ为低频170 MHz处的波长)的极端电小尺寸，电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)在170～910 MHz时小于2,具有超宽带特性，并在工作频带内天线都具有良好的全向辐射特性。仿真分析了350 MHz、550 MHz、750 MHz三个频点处的方向图，且对应增益分别能达到-28.8 dBi、-16.7 dBi、-10.4 dBi。加工制作了该极端电小天线模型，实验测试验证了该天线的电小特性和超宽带特性，且方向图和增益测试结果均与仿真结果吻合良好。     

一种AIS船载应答机的结构设计

介绍了AIS船载应答机的结构设计,具体包括AIS应答机主机的结构设计以及天线、MKD显示器等部分的结构设计,重点介绍了AIS船载应答机主机的结构设计。     

用于船舶自动识别系统的机载阵列天线设计

为了满足船舶自动识别系统抗干扰性能的要求,设计了一种机载阵列天线.天线阵列由5个单极子天线单元组成,整体尺寸为Φ720 mm×306 mm,天线单元沿圆周均匀排列.通过泰勒分布和牛顿优化算法,优化阵列的辐射幅度及相位,得到实测的方位面增益-15 dB抑制范围达到128°,-20 dB抑制范围达到77°;装机后-15 dB抑制范围在114°以上,-20 dB抑制范围在51°以上.该阵列天线结构简单,成本低,满足机载环境的使用要求.     

A low-profile planar monopole antenna for multiband operation of mobile handsets

A novel planar monopole antenna is proposed. It has a very low profile (antenna height less than 0.04 times the operating wavelength in free space) and is capable of multiband operation. The proposed antenna has a planar rectangular radiating patch in which a folded slit is inserted at the patch's bottom edge. The folded slit separates the rectangular patch into two subpatches, one smaller inner subpatch encircled by the larger outer one. The proposed antenna is then operated with the inner subpatch resonating as a quarter-wavelength structure and the outer one resonating as both a quarter-wavelength and a half-wavelength structure. The proposed antenna, 12 mm high and 30 mm wide, has been constructed, and the obtained bandwidths cover the global system for mobile communication (890-960 MHz), digital communication system (1710-1880 MHz), personal communication system (1850-1990 MHz), and universal mobile telecommunication system (1920-2170 MHz) bands. Details of the proposed design and obtained experimental results are presented and discussed.     

Ka波段被动成像天线系统设计与研究

针对Ka波段被动毫米波成像应用,设计了一种由介质透镜与缝隙天线馈源组成的天线系统.将高斯波束理论与光学透镜中的等光程原理相结合,设计了一种大口径介质透镜,该透镜具有良好的聚焦性能;提出了一种新型的共轭直线渐变缝隙天线作为透镜的馈源,该天线呈现出截面小、增益高的优良性能,可以在焦平面上形成密集的馈源阵列.将所设计的介质透镜与馈源天线进行联合仿真,研究结果表明,该系统在距透镜2.81 m处聚焦焦斑为50 mm,并且在±5°偏焦时聚焦焦斑都小于60 mm.所设计的天线系统具备很好的聚焦性能且具有较大的偏焦工作角度,可以适用于被动毫米波近场成像应用.     

小型宽带低地面影响的平面手机天线设计

利用在单极子天线中开缝产生两条谐振路径,本文设计出一个地板表面分布电流小,性能稳定,频率高达2600 MHz时仍具有与对称阵子相似的辐射方向图,宽带宽(高低频带宽分别为877～960MHz,1680～3189Mz),结构紧凑(宽为39mm,长为13mm),地板尺寸小的平面手机天线.该天线结构简单,制作容易,适合应用在小...     

Isolation enhancement for dual‐band MIMO antenna system using multiple slots loading technique

In this paper, a novel multiple slot loading technique is studied in detail for the isolation enhancement of the dual‐band MIMO antenna system. The proposed MIMO antenna design consists of the microstrip patch loaded with T‐shaped slots parallel to the non‐radiating edge of the patch. The frequency tuning could be achieved by varying the length of the T‐shape slot arm. The proposed MIMO antenna system is optimised for operation in WLAN and WiMAX applications. The isolation enhancement is achieved by providing simple multiple slots loaded in the ground plane between radiating elements. The length of the slots is λ/4 . The system is fabricated and tested using a vector network analyser and anechoic chamber. The reduction in mutual coupling up to ?29.16 dB and ?24.09 dB for the 2.4 GHz and 3.4 GHz, respectively, is achieved. The bandwidths are 62.3 MHz (3.33–3.39 GHz) and 55.5 MHz (2.37–2.42 GHz), respectively. The total gain obtained in this case is 1.8 dBi at 2.4 GHz and 1.2 dBi at 3.4 GHz, respectively. The dimensions of the proposed designed antenna are 70 mm × 60 mm × 1.6 mm. The results were also verified through mutual coupling parameters like envelope correlation coefficient (ECC) and channel capacity loss (CCL) at the desired frequencies.     

UHF RFID tag antenna using two PIFAs embedded in metallic objects

An embedded patch-type RFID tag antenna (UHF band) using ceramic material for tagging metallic objects is presented. The proposed RFID tag is embedded in the metallic object; the diameter of the proposed tag is 34 mm and the height is 5 mm. It is shown that a suitable embedded tag antenna can be made from two PIFAs with horizontal slits in the metallic object. The embedded tag antenna satisfactorily operates in the metallic object and the proposed design is verified by simulation and measurements, which show good agreement.     

一种新型椭圆波束天线设计技术

针对双频段低剖面椭圆波束天线的需求,该文提出了一种新型混合结构椭圆波束天线的设计技术。该混合结构由主、副反射面内环部分构成的椭圆波束环焦天线和外环部分构成的椭圆波束卡塞格伦天线组成。该文描述了椭圆波束天线的设计思路、设计步骤和赋形计算公式,给出一个600 mm×1200 mm椭圆波束天线的设计实例,并进行了容差分析,该天线的工作频率覆盖了Ku/Ka双频段,效率达到56%以上,电压驻波比(VSWR)低于1.27,俯仰面第1旁瓣低于–12.2 dB,方位面第1旁瓣低于–14.6 dB。商业软件Grasp和CST全波仿真的结果吻合很好,证明了该新颖结构和设计方法的有效性。     

基于FPGA的星载AIS信号处理器的设计

针对星载AIS(船舶自动识别系统)接收系统提出了实现信号有效接收的总体方案。重点提供星载AIS信号处理器的硬件电路设计和基于FPGA信号处理软件设计。以AIS接收机整机为测试平台,通过仿真和试验验证了星载AIS接收机整机设计的有效性和可行性,此信号处理器可以满足星载AIS接收机的需求。