偏置抛物面天线的空域瞬态极化特性及仿真分析

在天线空域瞬态极化特性的表征的基础上,研究了偏置抛物面天线在雷达坐标系下的天线主极化和交叉极化方向图,探讨了利用天线主瓣内和主瓣外扫描时不同方位和俯仰向上的空域极化特性,充分诠释了天线极化状态的变化规律.通过计算机仿真和分析比较,结果表明,在空域指向的不同位置,不同的尺寸和不同的焦径比的影响下,天线的极化特性服从一定规律变化,有共性也有差异,这对天线空域极化特性的应用提供了理论依据和支持.     

天线空域极化特性的表征及分析

在充分诠释天线的空域极化,尤其是空域瞬态极化概念的基础上,建立了天线空域极化特性的表征框架,给出了天线空域的经典极化描述子和瞬态极化描述子.分析了理论正交偶极子天线和实际干扰机天线的空域极化特性;讨论由于天线在空域的极化变化及极化不纯对雷达接收极化损耗的影响,并进行了相应的计算机仿真.结果表明:天线的极化特性在不同空间辐射方向是按一定规律变化的;而且这种变化特性影响着雷达接收损耗、抗干扰性能等各个方面.     

相控阵天线空域极化特性的高频仿真分析

以天线的空域指向为变化因素来分析研究相控阵天线的空域极化特性,推导了偶极子线性阵列在空域波束电扫时的极化特性.采用三维电磁仿真平台(XFDTD)设计了具有625个单元的平面矩形相控阵天线,计算了天线远场的主极化和交叉极化分量,进而利用空域极化描述子得到了不同波束指向下典型相控阵天线极化特性的变化规律.结果表明:相控阵天...     

典型抛面天线的空域极化特性及散射矩阵测量方法

单极化雷达天线的极化特性在空域中并非一成不变,而是按一定规律变化的.本文研究了抛面反射天线的空域极化特性,通过数值计算验证了天线极化状态在不同空域指向上分布的规律.并以此为基础,讨论了立足于现有的单极化雷达,仅需一个极化通道对天线接收到雷达回波电压进行处理,完成雷达目标极化散射矩阵估计的方法.该法将可以大幅度的降低生产成本和设备复杂度,具有一定的理论参考价值和应用前景.     

雷达目标极化散射矩阵测量的新方法研究

立足现有的单极化雷达,通过充分利用天线极化在空间并非一成不变而是空域指向的函数这一固有属性(简称"天线的空域极化特性"),提出了一种目标极化散射矩阵(PSM)测量的新方法.该方法无需两个极化通道,仅通过利用天线的空域极化特性以及对雷达接收回波进行处理,完成目标的PSM测量.首先分析了均匀矩形口径天线的空域极化特性;在此基础上,通过对天线扫描过程中多个接收回波的空域处理,导出了雷达目标PSM的估计方法,并详细分析了其估计性能;最后进行了计算机仿真,实验结果验证了算法的有效性.     

天线空域极化特性分析及设计

首先分析2种典型天线的空域极化特性,得出了雷达天线空域变极化的模型,然后针对某实际雷达天线.在分析了其空域极化特性的基础上,提出了1种特定空域极化特性的设计方法,为天线空域变极化特性在雷达极化信息处理的应用提供了理论基础和工程实践的依据。     

基于天线空域极化特性的虚拟极化接收技术

提出了一种基于天线空域极化特性的雷达虚拟极化接收方法,可使现有的单极化雷达具有一定的变极化能力.结合偏馈抛物面天线空域极化特性的计算结果,给出了修正的雷达观测方程,提出了虚拟极化接收的方法,对雷达虚拟极化接收的性能进行了分析,指出了等效噪声电平是接收极化的函数,并给出了具体的表达式,最后基于雷达虚拟极化接收提出了PIN最小化极化滤波方法,使干扰加噪声的能量最小,仿真结果表明:虚拟极化接收技术在INR较大时具有较好的抗干扰效果.     

基于标校球的瞬态极化雷达校准方法

理论上瞬态极化雷达可获取动态目标全极化散射特性的精确测量信息,但由于存在极化通道不一致、极化隔离度有限以及背景杂波等非理想因素,其极化测量存在误差,必须进行校准。当前极化校准需要多个定标体,且定标体姿态摆放误差将引起校准偏差。针对上述问题,提出了一种基于标校球的瞬态极化雷达校准新方法,在考虑双天线空域极化特性的基础上,仅需单个金属球即可完成定标,提高了校准精度。该方法为解决制约瞬态极化雷达实际应用的校准难题提供了技术支撑。     

时变电磁波瞬态极化投影矢量的数字特征

瞬态极化概念是描述时变电磁波极化动态变化特性的重要手段.在正态假设下,研究了时变电磁波瞬态极化投影矢量(IPPV)的概率分布和均值、方差、混合二阶矩等数字特征,得到了电磁波IPPV一些重要统计性质.分析了JPPV相对于Stokes参数表征的优势.证明了电磁波在特征极化基上IPPV的3个分量互不相关,得到了IPPV的数字特征随波的极化度的变化关系.这些工作为随机性散射波或辐射波的极化特性分析提供了有用工具,对雷达目标动态极化散射特性表征、目标检测、目标特征提取与识别等领域的研究具有启发意义.     

雷达目标极化散射特性的表征方法

归纳了现有雷达目标极化散射特性的表征方法,回顾了雷达目标极化散射经典表征的物理概念及内涵。阐述和深化了在时变极化波激励下雷达目标的瞬态极化表征方法,提出了瞬态极化相似系数和瞬态极化相似度等概念。简要介绍了雷达目标的瞬态极化时频分布表征思路。试图理清这些刻画手段的研究思路,为适应不同的应用需求提供理论支持。     

新型定向超宽带天线

基于圆片单极天线是一种结构简单的超宽带天线,研究了一种新型的超宽带天线,它将4个圆片单极天线垂直交叉放置作为馈源并采用平板反射面,实现定向以及双极化或圆极化特性。分析了2种变形形式:将平板反射器换为抛物面反射器,实现高增益特性;将圆片振子变形,实现更宽的低频端阻抗带宽。通过电磁仿真软件,计算了天线的S参量和辐射方向图随频率的变化规律。分析表明文中的天线对于传统的圆片单极天线有了有效的改进,实现了超宽带、定向辐射、双极化、圆极化、高增益等不同的特性,它们在卫星通信和移动通信中具有良好的应用前景。     

抛物环面天线交叉极化特性的研究

本文利用物理光学法导出了抛物环面天线的交叉极化辐射场公式，并用其对该天线的交叉极化特性进行了深入的研究，得出了一些有意义的结论和数值结果，为这种天线实现低交叉极化性能奠定了理论基础。     

机械调整式极化跟踪器

在低剖面动中通天线系统中,辐射器多为平板阵列或柱形抛物面的形式,由于天线高度限制,无法通过旋转天线面板的方式进行极化跟踪,需要独立的极化跟踪调整机构,针对此提出了一种新型机械调整式极化跟踪器,具有结构紧凑和可靠性高的特点。通过电机驱动波导关节及OMT实现上行极化调整。基于极化波合成的工作原理,提出了系统设计方案,并描述了核心器件的设计方法。给出仿真与实测结果,且二者吻合较好。     

基于IPPV的真假目标极化鉴别算法

针对低分辨率分时极化测量雷达体制 ,研究了弹道导弹突防过程中圆极化天线有源假目标欺骗性电子干扰的鉴别问题。首先分析了有源假目标干扰信号的极化特性 ,分别讨论了干扰信号的IPPV和雷达目标散射回波的IPPV在雷达脉冲之间的变化规律。在此基础上 ,提出了能够有效表征有源假目标和雷达目标极化特性差异的特征参量———IPPV起伏度的概念和定义 ,设计了圆极化天线有源假目标的极化鉴别算法。最后 ,计算机仿真实验验证了本文所提鉴别算法的可行性和有效性     

改善单偏置天线交叉极化劣化的C-band馈源

描述了用波纹喇叭中的 HE_(21)模抵消单偏置抛物面天线非对称平面交叉极化分量的基本原理,介绍了 TE_(21) 模激励器、波纹喇叭的设计方法和展宽馈源抑制单偏置天线交叉极化分量频带宽度的设计方法,给出了 C 波段 2．4m 单偏置抛物面天线的实验测试数据,单偏置抛物面天线非对称平面交叉极化电平改善了10dB,抑制交叉极化分量的馈源相对工作频带宽度大于8％。这种 TE_(21)模激励技术和与主模 TE_(11)模相位差的调整方法,对馈源的电压驻波比几乎没有影响。     

空域虚拟极化滤波原理及实验结果

极化滤波利用干扰信号和目标信号的极化状态差异,能够有效对抗多种有源干扰样式.然而,大多数现役雷达还不具备极化测量能力,为此,利用天线固有的"空域极化特性",研究了对抗有源压制干扰的"空域虚拟极化滤波"算法.建立了有源压制干扰及目标回波的接收信号模型,给出了算法的详细处理流程,进行了计算机仿真实验和雷达外场测量实验.实验...     

X型极化分集系统中天线互耦效应分析

极化分集系统的分集增益性能受天线阵元间互耦因素的影响很大。为了探究存在互耦效应时天线分集增益与阵列夹角之间的关系,首先基于天线基本理论,推导出X型极化分集阵列互耦阻抗、空域相关性以及平均功率比等参数的显性数学表达式,并据此详细研究存在阵列耦合时,X型极化分集系统分集增益性能随阵列排布夹角而改变的变化趋势。理论分析与计算机数值仿真结果皆表明:引入阵列互耦效应后,X型极化分集阵列的分集增益性能优于不计互耦效应时的阵元夹角范围,将随着交叉极化鉴别度的增大而增大。鉴于实际通信环境大多处于较高交叉极化鉴别度值的情形,故此研究结果可为多输入多输出(MIMO)系统小型化设计提供重要的理论及数值分析参考。     

基于微分进化的极化WSF信号参数估计算法

极化敏感阵列与传统的天线阵列相比,可以同时接收到信号的空间信息和更加完整的电磁信息,由于受信号极化变化的干扰较小,接收增益更高,估计出的极化状态参数可以用于检测、多址等领域,因此具有更加广阔的开发价值。极化加权信号子空间(WSF)算法的精度、分辨率明显优于一般子空间类算法,并且可以处理相干信号,鲁棒性较好,与传统空间谱WSF相比,需要估计的参数多了一倍,计算量问题显得更加突出。针对该问题,首先将遗传算法应用于联合谱WSF,与传统测向不同,性能不佳。微分进化算法简单,收敛速度快,搜索精度高,性能稳定,将该算法应用于极化加权信号子空间算法的多维函数求解,并将它与基于遗传算法的极化WSF进行比较,证明文中算法的有效性。     

瞬态极化雷达中极化测量与校准的数学原理及实验验证

瞬态极化雷达是一种具有两路正交极化通道独立收发能力的新体制雷达,可实现目标极化散射矩阵的瞬时测量。在对传统的瞬态极化雷达目标极化散射矩阵测量原理进行分析的基础上,详细介绍了基于模糊函数矩阵的极化测量新方法,给出了相应的信号处理流程;并提出了基于单个金属球定标体的极化散射矩阵测量结果校准方法;最后介绍了基于瞬态极化雷达试验系统开展的仿真实验、外场测量实验及实验结果。